Sorunun Çözümü ve Detaylı Açıklama:
Soruda, m kütleli bir cismin hava ortamında X hizasından serbest bırakıldığı belirtilmiş. Sorunun farklı ifadeleri ve enerji durumuyla ilgili seçenekler verilmiştir. Şimdi ifadeleri tek tek analiz edelim.
İfade I: “Cismin Y hizasındaki potansiyel enerjisi Z hizasındakinden daha büyüktür.”
Potansiyel enerji formülü:
Burada:
- (m): Cisim kütlesi
- (g): Yer çekim ivmesi
- (h): Cismin yüksekliği
Bu durumda, Y noktası Z noktasına göre daha yukarıda olduğu için yüksekliği ((h)) daha fazladır. Dolayısıyla Y’deki potansiyel enerji, Z’dekinden büyüktür. Bu ifade doğrudur.
İfade II: “Cismin X ve Z hizalarındaki mekanik enerjileri eşittir.”
Mekanik enerji, bir cismin toplam enerjisidir ve şu iki bileşenden oluşur:
a) Potansiyel enerji (E_p)
b) Kinetik enerji (E_k)
Mekanik enerji korunumu prensibine göre, hava direnci yok sayıldığında enerji kaybı olmaz. Cismin serbest bırakıldığı X noktasındaki mekanik enerji şu şekilde dağılım gösterir:
- X noktasında cisim tamamen potansiyel enerjiye sahiptir ((E_p = m \cdot g \cdot h_X)).
- Z noktasına vardığında, potansiyel enerjisi sıfıra iner ((h_Z = 0)) ancak tüm enerji kinetik enerjiye dönüşür ((E_k = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2)).
Sonuç olarak, başlangıç (X noktası) ve Z noktalarındaki mekanik enerji büyüklüğü eşittir. Bu ifade doğrudur.
İfade III: “Serbest bırakılan cisim üzerinde hiçbir kuvvet iş yapmamıştır.”
Bir cisim serbest bırakıldığında, yer çekimi kuvveti cismin üzerinde iş yaparak onu hareket ettirir. Yer çekimi kuvvetinin yaptığı iş sonucu cisim, potansiyel enerjisini kinetik enerjiye dönüştürmektedir. Bu nedenle yer çekimi kuvveti iş yapmıştır.
Bu ifade yanlıştır.
Sonuç
Tablodan doğru ifadeleri seçelim:
| İfade No | Doğru / Yanlış | Açıklama |
|---|---|---|
| I | Doğru | Y’nin potansiyel enerjisi Z’den büyüktür. |
| II | Doğru | X ve Z noktasındaki mekanik enerji eşittir. |
| III | Yanlış | Yer çekimi kuvveti iş yapmıştır. |
Doğru Cevap: B) Yalnız II
Eğer başka sorularınız varsa bana iletebilirsiniz! 
@Havva_Diken