Şekil-II’de cisimlerin yere göre potansiyel enerjileri E_K, E_L ve E_M arasındaki ilişki nasıldır?
Potansiyel enerji, bir cismin ağırlığı ve yerden yüksekliği ile doğru orantılıdır. Formül olarak, potansiyel enerji E = m \cdot g \cdot h şeklinde ifade edilir; burada m kütle, g yer çekimi ivmesi ve h ise yüksekliktir.
Şekil Analizi
- Şekil-I: K, L ve M cisimlerinin başlangıçta potansiyel enerjileri eşittir, yani hepsinin yüksekliğe bağlı enerjileri aynıdır.
- Şekil-II:
- K, L, M cisimlerinin yüksekliği eşit olarak 2h.
- Bu durumda her cismin kütlesi cinsinden potansiyel enerjisi önem kazanır, çünkü yükseklik aynı.
Potansiyel Enerjilerin Karşılaştırılması
Cisimlerin potansiyel enerjileri yalnızca kütlelerine bağlı olacaktır. Başlangıçta tüm cisimler eşit potansiyel enerjiye sahipken:
- E_K = m_K \cdot g \cdot 2h
- E_L = m_L \cdot g \cdot 2h
- E_M = m_M \cdot g \cdot 2h
Bu durumda kütlelerin büyüklüğüne bakarak düzenleyebiliriz.
Seçeneklerin İncelenmesi:
Kütle büyüklük sıralaması m_L > m_M > m_K şeklinde ise:
- Doğru seçenek A: E_L > E_M > E_K
Bu yorum, kütlelerin göreli büyüklüklerine dayanır. Eğer kütleler farklı şekilde sıralanmış olsaydı, sonuçlar da farklı olurdu. Verilen durumda, ifadenin doğruluğu varsayılan kütle büyüklük sırasına dayanmaktadır.