C. Bir öğrenci, fincanlar ve demlikle sirasıyla aşağıdaki işlemleri yapmıştir.
- işlem: Masa üzerine iki adet özdeş boş fincan ve bir adet çay dolu çaydanlığı şekildeki gibi yerleşiriyor.
- işlem: Çaydanlıktaki çayın tamamını iki fincana eşit şekilde paylaştiriyor.
Buna göre aşağıdaki ifadelerde yer alan boşluklart uygun şekilde doldurunuz.
- işlei sonunda fincanların çekim potansiyel enerjileri1.
Yer (yatay)
- işlem sonunda demliğin çekim potansiyel enerjisi 1. işleme göre1.AASA
şektlindedir.
seklindedir.
Kütle ve Yükseklik İlişkisiyle Çekim Potansiyel Enerjisi Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Bir cismin çekim potansiyel enerjisi (E_p = m \cdot g \cdot h), cismin kütlesine (m), yer çekimi ivmesine (g) ve referans noktasına olan yüksekliğine (h) bağlıdır. Yükseklik sabit tutulduğunda kütlesi artan cismin potansiyel enerjisi artar, kütlesi azalanınki ise azalır.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Tüm nesneler aynı masa üzerinde bulunduğundan yerden yükseklikleri (h) özdeş kabul edilir. Bu durumda potansiyel enerjiler yalnızca cisimlerin kütleleriyle doğru orantılı olarak değişir:
- 1. İfade: 1. işlemde fincanlar özdeş ve boştur (kütleleri eşittir). Dolayısıyla fincanların çekim potansiyel enerjileri eşittir.
- 2. İfade: 2. işlemde demlikteki çay fincanlara boşaltıldığından demliğin toplam kütlesi azalmıştır. Kütle azaldığı için potansiyel enerjisi 1. işleme göre azalmıştır (veya azalır).
- 3. İfade: Çay her iki fincana eşit paylaştırıldığı için fincanların son durumdaki kütleleri yine birbiriyle aynıdır. Bu sebeple potansiyel enerjileri eşittir.
- 4. İfade: Fincanlara çay eklendiği için kütleleri artmıştır. Dolayısıyla fincanların çekim potansiyel enerjileri 1. işleme göre artmıştır (veya artar).
- 5. İfade: 1. işlem başında demlik tamamen çay doluyken fincanlar boştur; en büyük kütleye sahip olan nesne çaydanlık (veya demlik) olduğu için potansiyel enerjisi en fazla olandır.
CEVAP (BOŞLUKLARIN SIRASIYLA DOLDURULMUŞ HALİ):
- Boşluk: eşittir
- Boşluk: azalmıştır
- Boşluk: eşittir
- Boşluk: artmıştır
- Boşluk: çaydanlıktır (demliktir)
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Masa yüzeyindeki cisimlerin yerden yükseklikleri (h) değişmediğinde, çekim potansiyel enerjisindeki artış ya da azalış yalnızca cismin içine madde eklenmesi (kütle artışı) veya içinden madde eksilmesi (kütle azalışı) ile belirlenir.