Verilen sorunun açıklaması ve çözümü:
Soru, üç cismin (X, Y ve Z) eğik düzlemden serbestçe aşağı doğru düşmeleri sırasında sahip oldukları kinetik enerji türlerini kıyaslamaktadır. Her cismin belli bir yükseklikten bırakıldığını varsayabiliriz ve bu cisimlerin kinetik enerjileri, potansiyel enerjileriyle doğrudan ilişkilidir.
Görselden görüldüğü kadarıyla:
- X cisminin başlangıç potansiyel enerjisi V_1'dir.
- Y cisminin başlangıç potansiyel enerjisi V_2'dir.
- Z cisminin başlangıç potansiyel enerjisi de V_3'tür.
Eğik Düzlemler ve Kinetik Enerji İlişkisi:
Eğik düzlemler üzerinden kayan cisimlerin son hızları ve dolayısıyla kinetik enerjileri, başlangıç potansiyel enerjileriyle belirlenir. Cisimlerin potansiyel enerjisi, cismin yüksekliği, kütlesi ve yer çekimi ivmesi (g) ile belirlenir ve temel formülü aşağıdaki gibidir:
Her cismin başlangıçtaki potansiyel enerjisi, hareket sonrası kinetik enerjiye dönüşür. İhmal edilecek hava direnci yoksa:
Cisimler için, kinetik enerji formülü:
Cisimlerin kütlelerinin eşit olduğunu varsayarsak, yalnızca potansiyel enerjilerdeki farklılık kinetik enerjiyi etkiler.
Doğru Cevap:
Soruda kullanmanız gereken bilgiler ışığında, cisimlerin başlangıç potansiyel enerjileri X > Y > Z olduğuna göre, başlangıç potansiyel enerjisi en büyük olan cismin, kinetik enerjisi de en büyük olur.
Seçeneklere dönecek olursak:
A) V_X > V_Y > V_Z
Bu yüzden doğru cevabımız A şıkkıdır.
Daha fazla bilgilendirme veya farklı çözüm yöntemleri için konuyla ilgili sormak istediklerinizi iletebilirsiniz!