Sürtünme kuvveti soru

YKS TYT
1

17380574825525809125372342138178
17380574825525809125372342138178720×960 37.3 KB

2

Gondol Resmindeki Salınım Hareketi Sorusu ve Çözümü

Yukarıdaki resme ve soruya göre, bu soru bir fizik sorusudur ve salınım hareketi konseptini ele alır. Gondol, bir tür salınım hareketi yapan bir sistem olarak düşünülebilir. Soruda salınımın farklı noktalarında enerjinin nasıl değiştiği veya değişmediği üzerine odaklanılıyor. Sorunun odak noktası, süreçte sürtünmelerin önemsenmediği, yani sistemin enerji kaybetmeden hareketini sürdüreceği varsayımı üzerine kurulmuştur.

Soruda verilen seçenekler:

A) O noktasından geçerken sürati en büyüktür.
B) A noktasından, O noktasına gelirken potansiyel enerjisi azalır.
C) O noktasından, B noktasına gelirken kinetik enerjisi artar.
D) A noktasından, B noktasına gelirken mekanik enerjisi değişmez.

Çözümümüz

Bu tip salınım hareketinde, enerji dönüşümleri şu şekilde açıklanabilir:

  • A Noktası (Tepe Noktası): Gondol en yüksek pozisyondadır. Bu noktada potansiyel enerji maksimumdur, kinetik enerji ise minimumdur (hatta anlık olarak sıfırdır).
  • O Noktası (Geçiş Noktası): Gondolun tam orta noktadan geçtiği, yerçekimsel çekim ivmesine karşı minimum yükseklikte olduğu noktadır. Bu noktada potansiyel enerji minimumdur, ancak enerji korunumu ilkesine göre kinetik enerji maksimumdur. Yani, maksimum hız burada elde edilir.
  • B Noktası (Karşı Tepe Noktası): Tekrar en yükseğe ulaşıldığı bir başka tepe noktasıdır ve burada potansiyel enerji tekrar maksimumdur; kinetik enerji minimumdur.

Şimdi, verilen seçenekleri inceleyelim:

  1. A Seçeneği: “O noktasından geçerken sürati en büyüktür.”

    • Doğru. Çünkü kinetik enerji burada maksimum ve potansiyel enerji minimumdur.

  2. B Seçeneği: “A noktasından, O noktasına gelirken potansiyel enerjisi azalır.”

    • Doğru. Gondol aşağı doğru hareket ederken yükseklik azalır ve bu nedenle potansiyel enerji düşer.

  3. C Seçeneği: “O noktasından, B noktasına gelirken kinetik enerjisi artar.”

    • Yanlış. O noktasından B noktasına gidildiğinde yükseklik artar ve kinetik enerji azalır çünkü enerji potansiyele dönüşür.

  4. D Seçeneği: “A noktasından, B noktasına gelirken mekanik enerjisi değişmez.”

    • Doğru. Sürtünme önemsizdir denildiği için sistemin mekanik enerjisi korunur.

Sonuç olarak, bu soruda yanlış olan cevap C şıkkıdır. Çünkü O noktasından B noktasına gidilirken kinetik enerji artmaz, azalır; çünkü potansiyel enerjiye dönüşmektedir.

Bu tür sorular, enerji dönüşümlerini ve mekanik sistemlerde enerji korunumu prensibini pratiğe dökmek için harika örnekler sunar.