Soru 1
Sürtünmeler önemsenmediğinde mekanik enerjinin korunumundan yararlanılarak 5 m yükseklikten serbest bırakılan kutuların yatay zemine ulaştığı andaki hızının büyüklüğünü hesaplayınız.
Kısa cevap
10\text{ m/s}
Çözüm yolu
Sürtünmesiz ortamda ilk mekanik enerji, kutu yatay zemine ulaştığındaki son mekanik enerjiye eşittir.
-
İlk Potansiyel Enerji (E_p):
E_p = m \cdot g \cdot hE_p = 4\text{ kg} \cdot 10\text{ m/s}^2 \cdot 5\text{ m} = 200\text{ J} -
Mekanik Enerjinin Korunumu:
Başlangıçtaki potansiyel enerjinin tamamı zeminde kinetik enerjiye (E_k) dönüşür.E_{\text{ilk}} = E_{\text{son}}E_p = E_k200 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2200 = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot v^2200 = 2 \cdot v^2v^2 = 100 \implies v = 10\text{ m/s}
Soru 2
Kalasın üzerindeki hareketi boyunca kutulara sabit 15 N’lık sürtünme kuvveti etki ettiğinde kutuların yatay zemine ulaştığı andaki hızının büyüklüğünü hesaplayınız. (g = 10\text{ m/s}^2 alınız.)
Kısa cevap
5\text{ m/s}
Çözüm yolu
Sürtünmeli ortamda başlangıçtaki mekanik enerjinin bir kısmı sürtünme kuvvetinin yaptığı işe harcanır, kalan kısmı ise kinetik enerjiye dönüşür.
-
Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş (W_s):
Kalas uzunluğu x = 10\text{ m} ve sürtünme kuvveti F_s = 15\text{ N}'dur.W_s = F_s \cdot x = 15\text{ N} \cdot 10\text{ m} = 150\text{ J} -
Enerji Dengesi:
E_{\text{ilk}} - W_s = E_{\text{son}}200\text{ J} - 150\text{ J} = E_k50 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^250 = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot v^250 = 2 \cdot v^2v^2 = 25 \implies v = 5\text{ m/s}
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 166 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 168 →