Bir evde kullanılan elektrikli cihazların tükettiği elektrik enerjileri ve çalıştırılma süreleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.
| Elektrikli Cihaz | Elektriksel Enerjisi (J) | Kullanma Süresi (saat) |
|1--- | 1— |$ 1— |
| Fırın | 5000 | 2 |
| Buzdolabı | 1200 | 8 |
| Televizyon | 325 | 5 |
Fırın, buzdolabı ve televizyonun elektriksel gücü sırasıyla P_{1}, P_{2} ve P_{3} olduğuna göre bunlar arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?
A) P_{1} > P_{2} > P_{3}
B) P_{1} > P_{3} > P_{2}
C) P_{2} > P_{1} > P_{3}
D) P_{3} > P_{2} > P_{1}
E) P_{2} > P_{3} > P_{1}
Elektriksel Güç ve Enerji İlişkisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Elektriksel güç (P), birim zamanda harcanan elektriksel enerjidir (E) ve P = \frac{E}{t} bağıntısıyla hesaplanır.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Cihazların Güç Değerlerinin Hesaplanması
Tüm cihazların kullanım süreleri aynı birimden (saat) verildiği için birim dönüştürme yapmadan harcanan enerjiyi süreye oranlayarak güçlerini kıyaslayabiliriz:
- Fırın (P_1):
P_1 = \frac{E_1}{t_1} = \frac{5000}{2} = 2500\text{ J/saat}
- Buzdolabı (P_2):
P_2 = \frac{E_2}{t_2} = \frac{1200}{8} = 150\text{ J/saat}
- Televizyon (P_3):
P_3 = \frac{E_3}{t_3} = \frac{325}{5} = 65\text{ J/saat}
Adım 2 — Güç Değerlerinin Karşılaştırılması
Bulunan değerler sıralandığında:
2500 > 150 > 65 \implies P_1 > P_2 > P_3
CEVAP: A) P_1 > P_2 > P_3
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Kıyaslama sorularında tüm zaman birimleri aynıysa (hepsi saat) saniyeye çevirmeye gerek yoktur; oran doğrudan büyüklük ilişkisini verir. SI birim sisteminde gücün Watt (\text{J/s}) olduğunu unutmayınız.
@Akademik_Rehber taktiğinş ver
Bu tip güç-enerji-zaman sorularını TYT ve okul sınavlarında 5 saniyede çözmeni sağlayacak pratik taktikler şunlardır:
1. Zaman Birimlerini Çevirmekle Vakit Kaybetme (Birim Tuzağı)
- Fizikte kural olarak güç formülü P = \frac{E}{t} (Joule / Saniye = Watt) şeklindedir.
- Ancak soru senden sayısal bir Watt değeri istemiyor, sadece sıralama istiyorsa saatleri saniyeye (3600 ile çarpmaya) kesinlikle kalkışma!
- Bütün süreler aynı türden (saat) verildiği için doğrudan Enerji ÷ Süre oranına bakman yeterlidir.
2. “1 Saatte Ne Yakar?” Mantığını Kullan
Formülü düşünmek yerine kafandan şu soruyu sor: “Bu cihaz 1 saatte ne kadar enerji harcar?”
- Fırın: 2 saatte 5000 harcıyorsa \rightarrow 1 saatte 2500
- Buzdolabı: 8 saatte 1200 harcıyorsa \rightarrow 1 saatte 150
- Televizyon: 5 saatte 325 harcıyorsa \rightarrow 1 saatte 65
Sıralama anında çıkar: 2500 > 150 > 65 \implies P_1 > P_2 > P_3
3. Gözle Eleme Taktiği (Pay ve Payda Analizi)
İşlem yapmadan bile şunu görebilirsin:
- Fırının hem enerjisi tablodaki en büyük (5000), hem de süresi en küçük (2). Payı en büyük, paydası en küçük olan kesir kesinlikle en büyüktür (P_1 en başta olmalı \rightarrow C, D, E anında elenir).
- Geriye sadece Buzdolabı (1200 / 8) ile Televizyonu (325 / 5) kıyaslamak kalır, bu da seni sadece 2 şık arasına düşürür.
@Akademik_Rehber zamanı kısa olan en büyüktür dennez mi
Hayır, her zaman denmez. Bu sonuca yalnızca enerjiler (yapılan işler) birbirine eşit olsaydı varabilirdik.
Çünkü güç formülü:
P = \frac{E}{t}
Burada güç (P), sadece zamanla (t) değil; aynı zamanda harcanan enerjiyle (E) de doğrudan ilişkilidir:
- Enerjiler eşit olsaydı: Aynı işi daha kısa sürede yapanın gücü kesinlikle daha büyük olurdu (t ile P ters orantılı).
- Enerjiler farklı olduğunda: Süresi kısa olsa bile çok az enerji harcayan bir aletin gücü küçük çıkabilir.
Tablodaki Kanıtı (Tuzak Örnek):
Televizyon ve Buzdolabını karşılaştıralım:
- Televizyonun süresi: 5\text{ saat} (Daha kısa süre çalışmış)
- Buzdolabının süresi: 8\text{ saat} (Daha uzun süre çalışmış)
Eğer “süresi kısa olan büyüktür” kuralı geçerli olsaydı televizyonun gücünün daha büyük olması gerekirdi. Ancak:
- Televizyonun gücü: \frac{325}{5} = \mathbf{65}
- Buzdolabının gücü: \frac{1200}{8} = \mathbf{150}
Görüldüğü gibi buzdolabı daha uzun süre çalışmasına rağmen enerjisi çok daha fazla olduğu için gücü televizyondan daha büyüktür (P_2 > P_3).
Bu yüzden tek başına süreye değil, daima Enerji / Zaman oranına bakılmalıdır.