Sorunun İncelenmesi ve Çözümü
Bu soruda, bir cismin potansiyel enerjisi, cismin yüksekliği ve kütlesiyle doğru orantılıdır. Formül şu şekildedir:
E_p = m \cdot g \cdot h
- E_p: Potansiyel enerji (Joule)
- m: Kütle (kg)
- g: Yer çekimi ivmesi (9,8 \, m/s^2)
- h: Yükseklik (metre)
Bu bilgiye göre, soruya uygun şekilde grafikleri analiz ederek doğru sonuçlara ulaşacağız.
Verilen Bilgiler
- H, I ve Z çubuklarının yükseklikleri ilk durumda sırasıyla 2 cm, 4 cm ve 1 cm’dir.
- İkinci durumda çubukların yerleri değişmiş ve Z (1 cm), I (4 cm) ve H (2 cm) şeklinde yeni düzene geçilmiştir.
Grafikleri Değerlendirme
Grafik I: “H çubuğunun potansiyel enerjisi”
- 1. Durumda: H çubuğu 2 cm yükseklikte.
- 2. Durumda: H çubuğu yine 2 cm yükseklikte.
H çubuğu iki durumda da aynı yükseklikte olduğu için potansiyel enerjisi değişmez. Grafik I, doğru çizilmiştir.
Grafik II: “I çubuğunun potansiyel enerjisi”
- 1. Durumda: I çubuğu 4 cm yükseklikte.
- 2. Durumda: I çubuğu 4 cm yükseklikte.
I çubuğu için de yükseklik değişmez. Bu nedenle, potansiyel enerjisi sabit kalır. Grafik II, doğru çizilmiştir.
Grafik III: “Z çubuğunun potansiyel enerjisi”
- 1. Durumda: Z çubuğu 1 cm yükseklikte.
- 2. Durumda: Z çubuğu 1 cm yükseklikte.
Z çubuğunun yüksekliği iki durumda da değişmediği için potansiyel enerjisi sabit kalır. Ancak Grafik III’te Z’nin potansiyel enerjisinin değiştiği gösterilmiş. Bu grafik yanlıştır.
Doğru Seçenek
- Doğru olan grafikler I ve II’dir.
Sonuç
Cevap: B) I ve II
Özet Tablo
| Çubuk | 1. Durum Yüksekliği | 2. Durum Yüksekliği | Potansiyel Enerji Değişimi | Grafik Durumu |
|---|---|---|---|---|
| H | 2 cm | 2 cm | Değişmez | Doğru (Grafik I) |
| I | 4 cm | 4 cm | Değişmez | Doğru (Grafik II) |
| Z | 1 cm | 1 cm | Değişmez | Yanlış (Grafik III) |