Bir top aşağıdaki yolda K noktasından serbest bırakıldığında en fazla N noktasına kadar çıkabilmektedir. Buna göre topun belirtilen noktalardaki enerjileriyle ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yanlıştır?
Cevap:
Soruda verilen sistem bir yarım dairesel pisttir ve top K noktasından serbest bırakıldığında, N noktasına kadar çıkabilmektedir. Enerji dönüşümleri ile ilgili doğru ve yanlış çıkarımları analiz edelim:
-
K noktasında sahip olduğu enerjinin bir kısmı, hareketi sırasında ısı enerjisine dönüşmüştür.
- Yanlış: K noktasından serbest bırakılan top, sürtünmesiz bir ortamda hareket ettiğinden enerjisi tamamen potansiyel enerjiden kinetik enerjiye ve tekrar potansiyel enerjiye dönüşür. Isı enerjisine dönüşüm yoktur.
-
L noktasındaki çekim potansiyel enerjisi, N noktasındaki çekim potansiyel enerjisine eşittir.
- Doğru: L ve N noktaları aynı yükseklikte oldukları için (h), potansiyel enerjileri eşittir.
-
K noktasındaki kinetik enerjisi, M noktasındaki çekim potansiyel enerjisine eşittir.
- Yanlış: K noktasında top sadece potansiyel enerjiye sahiptir, kinetik enerjisi sıfırdır. M noktasında ise topun en yüksek kinetik enerjisi ve en düşük potansiyel enerjisi vardır.
-
L noktasında, hem çekim potansiyel enerjisi hem de kinetik enerjisi vardır.
- Doğru: L noktasında top, K noktasından serbest bırakıldığında hem belirli bir potansiyel enerjiye (yüksekliği h’den dolayı) hem de kinetik enerjiye sahiptir.
Bu çıkarımlara göre, yanlış olan seçenek A şıkkıdır: “K noktasında sahip olduğu enerjinin bir kısmı, hareketi sırasında ısı enerjisine dönüşmüştür.” Bu ifade yanlıştır çünkü sürtünmesiz bir sistemde enerji kaybı olmaz, dolayısıyla enerji ısıya dönüşmez.
Yanlış ćözdün cevap c
Bir top aşağıdaki yolda K noktasından serbest bırakıldığında en fazla N noktasına kadar çıkabilmektedir. Buna göre topun belirtilen noktalardaki enerjileriyle ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yanlıştır?
Cevap:
Soruda verilen sistem bir yarım dairesel pisttir ve top K noktasından serbest bırakıldığında, N noktasına kadar çıkabilmektedir. Enerji dönüşümleri ile ilgili doğru ve yanlış çıkarımları analiz edelim:
-
K noktasında sahip olduğu enerjinin bir kısmı, hareketi sırasında ısı enerjisine dönüşmüştür.
- Yanlış: K noktasından serbest bırakılan top, sürtünmesiz bir ortamda hareket ettiğinden enerjisi tamamen potansiyel enerjiden kinetik enerjiye ve tekrar potansiyel enerjiye dönüşür. Isı enerjisine dönüşüm yoktur.
-
L noktasındaki çekim potansiyel enerjisi, N noktasındaki çekim potansiyel enerjisine eşittir.
- Doğru: L ve N noktaları aynı yükseklikte oldukları için (h), potansiyel enerjileri eşittir.
-
K noktasındaki kinetik enerjisi, M noktasındaki çekim potansiyel enerjisine eşittir.
- Yanlış: K noktasında top sadece potansiyel enerjiye sahiptir, kinetik enerjisi sıfırdır. M noktasında ise topun en yüksek kinetik enerjisi ve en düşük potansiyel enerjisi vardır.
-
L noktasında, hem çekim potansiyel enerjisi hem de kinetik enerjisi vardır.
- Doğru: L noktasında top, K noktasından serbest bırakıldığında hem belirli bir potansiyel enerjiye (yüksekliği h’den dolayı) hem de kinetik enerjiye sahiptir.
Sorunun çözümünde yapılan hata, üçüncü şıkkın yanlış olarak belirtilmesidir. Aslında doğru cevap A şıkkıdır: “K noktasında sahip olduğu enerjinin bir kısmı, hareketi sırasında ısı enerjisine dönüşmüştür.” Bu ifade yanlıştır çünkü sürtünmesiz bir sistemde enerji kaybı olmaz, dolayısıyla enerji ısıya dönüşmez.
Bu nedenle, doğru yanıtın A şıkkı olması gerekmektedir, ancak şıklardan hangisinin yanlış olduğu soruluyorsa, verilen yanıt yanlış olacaktır ve doğru yanıtı belirtmek önemlidir.