nalaotleylniz Sürtünmonin ve hava dironcinin onomsenmedigi kaya pistierinde, sekildoki konumlarda bulunan K vo L kayakçılahinın yatay düzlemoA göre potiansbyel eneril duruslarıni degigtimede khzy egittir. Kayakçılar, vücut harekote geperek yatay düzlema ulasmaktadirlur Yatay Yatay düzien Kve L kayakçiları yatay düzleme ulaştiklarında kinetik enerjileri sirasıyla Ex ve E hizlarının büyüklükleri E) Ex E < Sirasryla ve v olduğuna göre bunlar arasındakl llşk agadakilerden hangisidir? B) Ex > E KM D) Ex< E VK
SORU: Sürtünme ve hava direncinin önemsiz olduğu kaya pistlerinde K ve L kayakçılarının potansiyel enerji ve kinetik enerjileri eşit, verilen hızlar farklıdır. İlişki nedir?
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Mekanik enerji korunumu: Potansiyel enerji + Kinetik enerji = sabit
Kinetik enerji formülü: E_k = \frac{1}{2} mv^2
Yatay düzleme ulaşıldığında potansiyel enerji minimum, kinetik enerji maksimumdur.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Enerjilerin eşitliği
K ve L kayakçılarının potansiyel enerjileri eşittir ve sürtünme yoktur.
Bu yüzden yatay düzleme ulaştıklarında toplam enerjileri de aynıdır.
Adım 2 — Kinetik enerji ve hız ilişkisi
Kinetik enerji formülüne göre hız ile kinetik enerji arasında kareli bir ilişki vardır.
E_K = E_L \Rightarrow \frac{1}{2} m v_K^2 = \frac{1}{2} m v_L^2 şeklinde olmalıdır.
Ancak soruda hızların farklı olduğu belirtilmiş.
Adım 3 — Hızların karşılaştırılması
Verilen seçeneklerden v_K ve v_L arasında farklılık olduğu belirtiliyor.
Potansiyel enerji eşit olduğu için kinetik enerjiler de eşit.
Hız, kinetik enerjiye göre karekök şeklinde değişir.
Yani hızlar eşit olmalıdır v_K = v_L, kinetik enerji de eşittir.
Adım 4 — Seçeneklerin değerlendirilmesi
Doğru şık: E_K = E_L, v_K = v_L
CEVAP: A) E_K = E_L, v_K = v_L
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?
SORU:Sürtünmenin ve hava direncinin önemsiz olduğu şekilde K ve L kayakçılarının yatay düzleme göre potansiyel enerjileri eşittir. Kayakçılar yatay düzleme ulaştıklarında kinetik enerjileri sırasıyla E_K ve E_L, hızları v_K ve v_L ise bunlar arasındaki ilişki hangisidir?
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — A Seçeneğini İncele
A: E_K = E_L,\; v_K = v_L
Kullanılan kural / formül:Enerji korunumu ve E_k=\tfrac{1}{2}mv^2.
Açıklama: Potansiyel enerjileri eşit olduğuna göre sürtünme yokken bu enerji tamamen kinetik enerjiye dönüşür; dolayısıyla E_K=E_L olur. Eğer kayakçıların kütleleri aynı ise \tfrac{1}{2}m v_K^2=\tfrac{1}{2}m v_L^2 den v_K=v_L çıkar. Bu seçenek, kütlelerin eşit olduğu (ve genelde varsayılan) durumda doğrudur.
Adım 2 — B Seçeneğini İncele
B: E_K > E_L,\; v_K = v_L
Neden yanlış: Başlangıçtaki potansiyel enerjiler eşit olduğundan ve dış kuvvet yoksa kinetik enerjiler farklı olamaz. Bu seçenek enerjiler eşit değil diyerek yanlış.
Adım 3 — C Seçeneğini İncele
C: E_K = E_L,\; v_K > v_L
Neden yanlış/eksik: Enerjiler eşit olabilir fakat hızların farklı olması yalnızca kütlelerin farklı olmasına bağlıdır. Soruda kütleler farklı olduğu belirtilmemiş; genel ve doğru çıkarım yalnızca E_K=E_L dir. Bu seçenek kesin doğru değildir çünkü hız farkı için ek bilgi gerekir.
Adım 4 — D Seçeneğini İncele
D: E_K < E_L,\; v_K = v_L
Neden yanlış: Enerjiler eşit olduğu için bu ifade çelişkilidir; yanlıştır.
Adım 5 — Seçenek Karşılaştırması A. E_K = E_L,\; v_K = v_L — Doğru (kütlelerin eşit olduğu varsayımı ile ve problemde genelde böyle kabul edilir). B. E_K > E_L,\; v_K = v_L — Yanlış (potansiyel eşitliğe aykırı). C. E_K = E_L,\; v_K > v_L — Yanlış/eksik (hız farkı için kütle farkı gerekir; verilmemiş). D. E_K < E_L,\; v_K = v_L — Yanlış (potansiyel eşitliği ihlal eder). E. E_K = E_L,\; v_K < v_L — Yanlış/eksik (C ile aynı neden).
Adım 6 — Son Doğrulama
Potansiyel enerjileri eşit ve sürtünme yoksa mekanik enerji korunur; dolayısıyla kinetik enerjiler eşittir. Eğer kayakçıların kütleleri eşit kabul edilirse hızlar da eşit olur. Bu nedenle en uygun seçenek A’dır.
CEVAP: A) E_K = E_L,\; v_K = v_L
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?