Sürtünmesiz yatay düzlemde iş çıkışı
Soru: Sürtünmesiz yatay düzlemde A noktasından 10 m/s hız ile fırlatılan 2 kg kütleli cisim B noktasında duruyor. Buna göre, cisim durana kadar kaç joule ısı enerjisi açığa çıkar?
Analiz:
Bu soru fiziksel enerjilerin korunumu prensibine dayanır. Cisim başlangıçta kinetik enerjiye sahiptir ve düzlem sürtünmesiz olduğu için ısı enerjisi olarak bir dönüşüm olmaması gerekir. Ancak, sorunun yönergelerinde bir eksiklik olabilir, çünkü sürtünmesiz bir düzlemde enerji kaybı olmaz.
Kinetik Enerji Hesabı:
Kinetik enerji formülü:
[ KE = \frac{1}{2}mv^2 ]
- Kütle ((m)) = 2 kg
- Hız ((v)) = 10 m/s
Kinetik enerjiyi yerine koyarsak:
[ KE = \frac{1}{2} \times 2 , \text{kg} \times (10 , \text{m/s})^2 ]
[ KE = \frac{1}{2} \times 2 \times 100 ]
[ KE = 100 , \text{joule} ]
Sonuç:
Cisim B noktasında durduğunda, başlangıçtaki kinetik enerji tamamen kaybolmuştur. Sürtünmesiz bir düzlemde bu enerjinin nereye gittiği sorgulanabilir. Ancak, sorunun yönlendirmeleri bir enerji kaybı var diyor ve sürtünme etkisini göz ardı ettik gibi görünüyor. Bu kontekstte, 100 joule’luk enerji, aradığımız enerji kaybı(in) olacaktır.
Cevap seçeneklerinden hareketle en yakın ve doğru kabul edilebilecek cevap, 100 joule’dur (D seçeneği).