Berk, Knoktasinda duran P kutusuna yatay ve satit tir
Kuvvet uyguluyor, kuwweti Lnoktasında kaldiriyor P cismi
rampada M noktasina kadar çikabiliyor.
P kutusuna etkl eden sürtünmeler önemsenmediğine
göre, P kutusunun aşağıda tanımlanan hangi enerjisi
zamanla azalmiştır?
A Kden L’ye gelirken mekanik
B) L’den M’ye gelirken mekanik
yatay
C) L’den M’ye gelirken yere göre kütle çekim potansiyel
D) Kden L’ye gelirken kinetik
E) Nden Mye gelirken kinetik
P kutusunun hangi enerjisinin zamanla azaldığını bulunuz
Çözüm Adımları:
Adım 1 — Problemin durumu
P kutusu başlangıçta K noktasında duruyor.
Berk, P kutusuna yatay ve sabit bir kuvvet uyguluyor.
Kuvvet, L noktasında kaldırılıyor.
P kutusu rampada M noktasına kadar çıkabiliyor.
Sürtünme etkisi ihmal edilmiş.
Adım 2 — Enerji çeşitlerini analiz etme
P kutusu K’dan L’ye yatay düzlemde kuvvetin etkisiyle hareket eder.
K’dan L’ye gelindiğinde kinetik enerji artar, mekanik enerji artar çünkü kuvvet pozitif iş yapar.
L’den M’ye rampada hareket ederken potansiyel enerji artar (yükseklik artar).
M noktasında kutu durur, yani kinetik enerji sıfırdır.
Kuvvet L’den sonra etkilenmiyor, dolayısıyla kinetik enerji L’den M’ye azalır (kutunun hızı azalır).
Sürtünme yok, o yüzden mekanik enerji değişimi ancak kuvvetin yaptığı iş ve potansiyel enerji değişimiyle olur.
Adım 3 — Seçeneklerin incelenmesi
A) K’den L’ye gelirken mekanik enerji azalması?
Yanlış, çünkü kuvvet dışarıdan pozitif iş yapıyor, enerji artar.
B) L’den M’ye gelirken mekanik enerji azalması?
Sürtünme yok, sadece potansiyel enerji artıyor, kinetik enerji azalıyor ama toplam mekanik enerji sabittir (korunur). Yanlış.
C) L’den M’ye gelirken yere göre kütle çekim potansiyel enerjisi azalması?
Yanlış, yükseliyor, potansiyel enerji artıyor.
D) K’den L’ye gelirken kinetik enerji azalması?
Yanlış, hız artır ve kinetik enerji artar.
E) L’den M’ye gelirken kinetik enerji azalması?
Doğru, çünkü kutu rampada yükselirken kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür ve azalır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Cevap: E) L’den M’ye gelirken kinetik enerji azalır
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Temel Kavramlar:
Mekanik enerji: Kinetik + Potansiyel enerji toplamı.
Kinetik enerji azalması: Cismin hızı düşerse kinetik enerji azalır.
Potansiyel enerji artışı: Cismin yükselmesi durumunda artar.
Enerji korunum ilkesi: Sürtünmesiz sistemlerde mekanik enerji sabit kalır.
Berk, K noktasında duran P kutusuna yatay ve sabit bir kuvvet uyguluyor; kuvveti L noktasında kaldırıyor. P cismi rampada M noktasına kadar çıkabiliyor. P kutusuna etki eden sürtünmeler önemsenmediğine göre, P kutusunun aşağıda tanımlanan hangi enerjisi zamanla azalmıştır?
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — A Seçeneğini İncele A) K’den L’ye gelirken mekanik
K’den L’ye hareket yatay düzlemde gerçekleşir; yer değiştirme sırasında yükseklik değişmez.
Sürtünme yoksa uygulanan sabit kuvvet iş yapar ve kutunun kinetik enerjisi artar.
Mekanik enerji (K + U) K’den L’ye gelirken azalmaz, artar.
Sonuç: A YANLIŞ.
Adım 2 — B Seçeneğini İncele B) L’den M’ye gelirken mekanik
Uygulanan kuvvet pozitif iş yapıyorsa mekanik enerji değişimi uygulanan kuvvetin yaptığı işe eşittir; sürtünme yoksa mekanik enerji genellikle korunmaz ama azalmaz olarak beklenecek bir durum yoktur.
Özetle mekanik enerjinin zamanla azaldığına dair yeterli neden yok; genelde kinetik azalıp potansiyel arttığı için mekanik toplam sabit kalabilir veya artabilir, fakat “azalır” deyimi doğru değildir.
Sonuç: B YANLIŞ.
Adım 3 — C Seçeneğini İncele C) L’den M’ye gelirken yere göre kütle çekim potansiyel
L’den M’ye çıkarken yükseklik artar; dolayısıyla yere göre kütle çekim potansiyel enerjisi artar.
Sonuç: C YANLIŞ (azalmaz, artar).
Adım 4 — D Seçeneğini İncele D) K’den L’ye gelirken kinetik
K’den L’ye gelirken uygulanan yatay sabit kuvvet kutuyu hızlandırır; kinetik enerji artar.
Sonuç: D YANLIŞ.
Adım 5 — E Seçeneğini İncele E) L’den M’ye gelirken kinetik
L’den M’ye çıkarken kutu yükselirken yavaşlar; hız azalarak M noktasında durma noktasına gelebilir.
Bu süreçte kinetik enerji zamanla azalır.
Sonuç: E DOĞRU.
Adım 6 — Seçenek Karşılaştırması E. L’den M’ye gelirken kinetik — DOĞRU — Çünkü yükselme sırasında hız azalır, kinetik enerji düşer. A. K’den L’ye gelirken mekanik — YANLIŞ — Uygulanan kuvvet iş yaparak mekanik enerjiyi azaltmaz. B. L’den M’ye gelirken mekanik — YANLIŞ — Mekanik toplamın azaldığını söyleyecek veri yok; genelde kinetik azalırken potansiyel artar. C. L’den M’ye gelirken yere göre kütle çekim potansiyel — YANLIŞ — Potansiyel artar. D. K’den L’ye gelirken kinetik — YANLIŞ — Kinetik artar.
CEVAP: E) L’den M’ye gelirken kinetik enerji zamanla azalmıştır.
Çözüm Adımları:
Cevap: E) L’den M’ye gelirken kinetik enerji azalır
Temel Kavramlar:
A. K’den L’ye gelirken mekanik — YANLIŞ — Uygulanan kuvvet iş yaparak mekanik enerjiyi azaltmaz.