Soru 1
Kısa cevap
Topların yere çarpma hızlarının büyüklükleri birbirine eşittir (v_1 = v_2). Her iki top da aynı hız büyüklüğüyle ve düşey aşağı yönde yere çarpar.
Örnek cevap / çözüm yolu
Hava sürtünmesi ihmal edildiği için sistemdeki mekanik enerji korunur. Özdeş topların kütlelerine m diyelim.
-
Başlangıç Enerjilerinin Karşılaştırılması:
Her iki top da h yüksekliğindeki masadan aynı v hız büyüklüğü ile atılmaktadır.- Düşey yukarı atılan 1. topun ilk mekanik enerjisi:E_1 = mgh + \frac{1}{2}mv^2
- Düşey aşağı atılan 2. topun ilk mekanik enerjisi:E_2 = mgh + \frac{1}{2}mv^2
Görüldüğü üzere her iki topun başlangıçtaki toplam mekanik enerjileri eşittir (E_1 = E_2).
- Düşey yukarı atılan 1. topun ilk mekanik enerjisi:
-
Yere Çarpma Hızının Hesaplaması:
Toplar yere ulaştığında potansiyel enerjileri sıfırlanır ve başlangıçtaki toplam mekanik enerji tamamen kinetik enerjiye dönüşür:mgh + \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv_{son}^2Eşitliğin her iki tarafındaki m kütleleri sadeleştiğinde:
v_{son} = \sqrt{v^2 + 2gh} -
Sonuç:
Formülden de görüldüğü gibi yere çarpma hızının büyüklüğü atılış yönünden bağımsızdır; yalnızca ilk hıza (v), yer çekimi ivmesine (g) ve yüksekliğe (h) bağlıdır. Bu değerler her iki top için de aynı olduğundan topların yere çarpma hız büyüklükleri ve yönleri tamamen eşittir.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 167 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 169 →