Fizik 5 soru çöz

LİSE
1

Screenshot_2025-01-04-17-51-53-403_com.whatsapp
Screenshot_2025-01-04-17-51-53-403_com.whatsapp720×1600 66.8 KB
fiz

2

Fizik Sorularının Çözümleri

Soru 6:

Cevap:

Yay üzerine bir kütle asıldığında, yayda depolanan potansiyel enerji hesaplanabilir.

  • Hooke Kanunu: Yay üzerinde bir kuvvete neden olan bir kütle asıldığında, kuvvet Hooke Kanunu ile ifade edilir:

    F = k \cdot x

    Burada, ( F ) kuvvet (Newton), ( k ) yay sabiti (N/m) ve ( x ) yaydaki uzama miktarıdır (metre).

  • Potansiyel Enerji (PE):

    Potansiyel enerji, yayda depolanan enerjiye eşittir:

    PE = \frac{1}{2} k x^2

  • İlk olarak, uzama miktarını (x) bulmalıyız:

    Asılı kütle ( m = 5, \text{kg} ), yer çekimi ivmesi ( g \approx 9.8, \text{m/s}^2 ) olduğundan, yayı asmak için gereken kuvvet:

    F = m \cdot g = 5\, \text{kg} \times 9.8\, \text{m/s}^2 = 49\, \text{N}

  • Yaydaki Uzama (x):

    x = \frac{F}{k} = \frac{49}{200} = 0.245\, \text{metre}

  • Depolanan Potansiyel Enerji:

    PE = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot (0.245)^2 \approx 6.0025\, \text{Joule}

Nihai Cevap:

Yayda depolanan potansiyel enerji yaklaşık 6 Joule’dur.

Soru 7:

Cevap:

  • Çözüm Adımları:

    1. Grafiği İnceleyelim: Grafikte verilen alanlar, işin bulunmasında kullanılır.

    2. İş (W) Hesaplanması:
      İş, kuvvet-yer grafiğinde alan ile ifade edilir. Alanlar hesaplanırken negatif ve pozitif alanlar ayrı ayrı dikkate alınacaktır.

      Pozitif alan ( W_1 ) (ilk 2 metre):

      [
      W_1 = 30 \cdot 2 = 60, \text{Joule}
      ]

      Negatif alan ( W_2 ) (3. ve 4. metrede):

      [
      W_2 = -10 \cdot 2 = -20, \text{Joule}
      ]

    3. Toplam İş:

      W_{\text{total}} = W_1 + W_2 = 60 - 20 = 40\, \text{Joule}

    4. Kinetik Enerji (KE) Değişimi:
      İlk hız sıfır olduğundan dolayı kinetik enerjideki değişim yapılan iş kadar olacaktır:

      KE = W_{\text{total}} = 40\, \text{Joule}

Nihai Cevap:

4 metre yolun sonunda cisimdeki kinetik enerji 40 Joule olur.

Soru 8:

Cevap:

  • Serbest Düşme Süresi:
    Cisim serbest bırakıldığında yalnızca yer çekimi kuvveti etkisi altındadır. Serbest düşme süresi hesaplanırken ( h = 45, \text{metre} ) yükseklik ve yer çekimi ivmesi kullanılır.

    • Süre (( t )) hesaplaması:

      h = \frac{1}{2} g t^2 \quad \Rightarrow \quad t^2 = \frac{2h}{g}
      t = \sqrt{\frac{2 \times 45}{9.8}} \approx 3.03\, \text{saniye}

  • Yere Çarpma Hızı (( v )):

    Cisim yere çarpma hızını bulmak için kinetik enerji ve yer çekimi potansiyel enerjisini kullanabiliriz:

    v = g \cdot t = 9.8 \cdot 3.03 \approx 29.7\, \text{m/s}

Nihai Cevap:

a) Cisim 3.03 saniyede yere ulaşır.
b) Cisim yere 29.7 m/s hızla çarpar.

Soru 9:

Cevap:

  • Başlangıç Yüksekliğini (( h )) Hesaplama:

    Cisim 20 m/s hızla ve 2 saniyede yere düşüyor.

    1. Yerden çıkan cisim:

      h = v \cdot t - \frac{1}{2} g t^2
      h = 20 \cdot 2 - \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot (2)^2 = 40 - 19.6 = 20.4\, \text{metre}

Nihai Cevap:

Atıldığı andaki yerden yüksekliği 20.4 metre olarak bulunur.

Soru 10:

Cevap:

  • Havada Kalma Süresi:

    Yerden 30 m/s hızla fırlatılan cismin havadaki toplam süresi yükselip sonra yere ineceğinden, iki kat süre ile hesaplanabilir. İlk yukarı hareket süresi ( t_1 ):

    t_1 = \frac{v}{g} = \frac{30}{9.8} \approx 3.06\, \text{saniye}

  • Komple havada kalma süresi:

    T_{\text{total}} = 2 \cdot t_1 = 2 \cdot 3.06 \approx 6.12\, \text{saniye}

Nihai Cevap:

Cisim havada yaklaşık 6.12 saniye kalır.