11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: KUVVET ve HAREKET 7. Konu İŞ ve ENERJİ ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ

Benzer belgeler
TEST Levhan n a rl G olsun. G a rl n n O F 1 TORK (KUVVET MOMENT ) - DENGE

F Z K BASINÇ. Kavram Dersaneleri 42

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 6. Konu ENERJİ VE HAREKET ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

GAZLAR ÖRNEK 16: ÖRNEK 17: X (g) Y (g) Z (g)

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: KUVVET ve HAREKET 3. Konu TORK, AÇISAL MOMENTUM ve DENGE ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ

ÜN TE II MPULS VE MOMENTUM

4. Sistem dengede oldu una. hareketli piston. P o. esnek CEVAP E. balon ESEN YAYINLARI P X. 6atm 5L. .g 200 = 8 (20 + V D. Buna göre; 25 = 20 + V D

CO RAFYA. DÜNYA NIN fiekl N N VE HAREKETLER N N SONUÇLARI ÖRNEK 1 :

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: KUVVET ve HAREKET 4. KONU AĞIRLIK MERKEZİ - KÜTLE MERKEZİ ETKİNLİK ÇÖZÜMLERİ

GEOMETR 7 ÜN TE III S L ND R

Fizik Ders sorumlusu: Yrd.Doç.Dr.Hilmi Ku çu

F Z K TEST A) X X = X Y = X Z B) X X > X Y > X Z C) X X > X Z > X Y D) X X > X Y = X Z E) X Y = X Z > X X D KKAT! H z. 2t Zaman. A s v s. A s v s.

(ÖSS ) ÇÖZÜM 2:

K MYA K MYASAL TEPK MELER VE HESAPLAMALARI ÖRNEK 1 :

50 ELEKTR K VE ELEKTRON K

GEOMETR 7 ÜN TE V KÜRE

TEST Dalga homojen ortamda sabit h zla yay l r. 3. I. Yol: 6. Yay lma h z yaln zca ortamdaki YAY DALGALARI


K MYA GAZLAR. ÖRNEK 2: Kapal bir cam kapta eflit mol say s nda SO ve NO gaz kar fl m vard r. Bu kar fl mda, sabit s - cakl kta,

Bir cisme etki eden kuvvetlerin bileşkesi sıfır ise, cisim ya durur, ya da bir doğru boyunca sabit hızla hareketine devam eder.

TEST Lambalar özdefl oldu- 6. K ve L anahtarlar LAMBALAR. ε ε ε. K anahtar aç k iken lambalar n uçlar aras ndaki gerilimler:

Elektrik ve Manyetizma

DİNAMİK TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ

ALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ

TEST - 1 ELEKTROMANYET K NDÜKS YON

ÖDEV SETİ 4. 1) Aşağıda verilen şekillerde her bir blok 5 kg olduğuna göre yaylı ölçekte ölçülen değerler kaç N dir.

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 7. Konu İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

Yatay zemin. Özdeş küplerden oluşan Şekil I ve II deki cisimlerin yatay zemine yaptıkları basınçlar sırasıyla P 1 ve P 2. Şekil II

F Z K A IRLIK MERKEZ ÖRNEK 1 : ÇÖZÜM 1: Bir cisim serbestçe dönebilece i bir noktadan as l rsa, düfley do rultu daima a rl k merkezinden

CO RAFYA KONUM. ÖRNEK 2 : Afla daki haritada, Rize ile Bingöl il merkezlerinin yak n ndan geçen boylam gösterilmifltir.

KUVVET VE HAREKET ÜN TE: 2

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

ESEN YAYINLARI 1. (D) 2. (Y) 3. (D) 4. (D) 5. (D) 6. (D) 7. (Y) 8. (D) 9. (D) 10. (Y) 11. (D)

S cakl k ve s, günlük yaflant m zda s k s k karfl laflt m z ve bazen birbirine kar flt rd m z iki kavramd r

F Z K OPT K. Kavram Dersaneleri 6. Çözüm: ÖRNEK 1 : Karanl k bir ortamda, küresel bir X fl k kayna n n önüne flekil I deki gibi Y topu konulmufltur.

F Z K TERAZ. Kavram Dersaneleri 8 ÖRNEK 1 : ÖRNEK 2:

6. Tabloya bakt m za canl lardan K s 1 CEVAP B. 7. Titreflim hareketi yapan herfley bir ses kayna d r ve. II. ve III. yarg lar do rudur.

SU DALGALARI. 6. I ve II engelleri aras ndaki aç 60 dir. I. KL do rusal dalga I ve II engellerinde flekildeki gibi yans r.

9. SINIF KONU ANLATIMLI. 2. ÜNİTE: MADDE ve ÖZELLİKLERİ 1. Konu MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI ve ÖZELLİKLERİ ÇÖZÜMLER

F Z K 3 ÜN TE II HAREKET

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Matematik Bireysel Yar flmas 2004 Soru ve Yan tlar

BÖLÜM 03. Doğrusal Hareket Alt yüzeyi yere paralel olarak yerleştirilmiş, camdan yapılmış

İÇİNDEKİLER

Video Mekanik Enerji

2. ÜN TE KUVVET VE HAREKET 1. HIZ NED R? NASIL HESAPLANIR? 2. KUVVET NASIL ÖLÇÜLÜR? NASIL GÖSTER L R? 3. B RDEN FAZLA KUVVET N ETK S

GEOMETR 7 ÜN TE IV KON

BU ÜN TEN N AMAÇLARI

1.BÖLÜM ÇÖZÜM SORU. Su miktar 4k olsun. Eklenen tuz miktar k olur.

TEST - 1 KATI BASINCI. I. yarg do rudur. II. yarg yanl flt r. Buna göre, fiekil-i de K ve L cisimlerinin yere yapt klar bas nçlar eflit oldu una göre,

Kavram Dersaneleri 10 ELEKTR K AKIMI ÇÖZÜM 17: ÖRNEK 17:

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

Video 01. Bir kuvvet, etkidiği cismin yerini değiştirebiliyorsa iş yapılıyor denir. İşin oluşabilmesi için kuvvet gerek şarttır.

TEMEL MATEMAT K TEST

Newton un ikinci yasası: Bir cisim ivmesi cisim üzerine etki eden toplam kuvvet ile doğru orantılı cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

S-1 Yatay bir düzlem üzerinde bulunan küp şeklindeki bir cismin yatay düzleme yaptığı basıncı arttırmak için aşağıdakilerden hangileri yapılmalıdır?

DİNAMİK 01 Giriş ve Temel Prensipler

Fizik 101: Ders 18 Ajanda

ÜNİTE: KUVVET ve HAREKETİN BULUŞMASI - ENERJİ KONU: İş Yap, Enerji Aktar

TAR H MATEMAT K PROBLEMLER - III. Kavram Dersaneleri 78. ÖRNEK 1: % 24 'ü olan say kaçt r? ÖRNEK 2:

MATEMAT K TEST. 3. a ve b reel say lar olmak üzere, 3 a = 4 ve 3 2a b 3 = 8 oldu una göre,

2. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİ 2.1. CİSİMLERİN POTANSİYEL ENERJİSİ. Konumundan dolayı bir cismin sahip olduğu enerjiye Potansiyel Enerji denir.

GEOMETR 7 ÜN TE I PR ZMALAR

Kütlesi 10 kg olan bir taş yerden 5 m yüksekte duruyor. Bu taşın sahip olduğu potansiyel enerji kaç Joule dür? (g=10n/s2)

ÜÇGEN LE LG L TEMEL KAVRAMLAR

V = g. t Y = ½ gt 2 V = 2gh. Serbest Düşme NOT:

Potansiyel Enerji. Fiz Ders 8. Kütle - Çekim Potansiyel Enerjisi. Esneklik Potansiyel Enerjisi. Mekanik Enerjinin Korunumu

256 = 2 8 = = = 2. Bu kez de iflik bir yan t bulduk. Bir yerde bir yanl fl yapt k, ama nerde? kinci hesab m z yanl fl.

1. Yukar daki çubuk makarna afla dakilerden hangisinin modelidir? Yukar daki rakamlardan kaç tanesinde dikey do ru modeli vard r?

BASİT HARMONİK HAREKET

De ik ba lang ç v 0 zlar için aç n fonksiyon olarak maksimum

Aç ve Aç Ölçüsü. Üçgen, Kare ve Dikdörtgen. Geometrik Cisimler. Simetri. Örüntü ve Süslemeler

F Z K ELEKTROSTAT K ÖRNEK 2: ÖRNEK 1 :

6 MADDE VE ÖZELL KLER

Do ufl Üniversitesi Matematik Kulübü Matematik Bireysel Yar flmas 2005 Soru ve Yan tlar

5. Kesiflen iki ayna. α = 180 2α 3α = 180 α = 60 o olur. ESEN YAYINLARI G 1. ve G 2

CO RAFYA GRAF KLER. Y llar Bu grafikteki bilgilere dayanarak afla daki sonuçlardan hangisine ulafl lamaz?

Fiz Ders 10 Katı Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

Kuvvet. Kuvvet. Newton un 1.hareket yasası Fizik 1, Raymond A. Serway; Robert J. Beichner Editör: Kemal Çolakoğlu, Palme Yayınevi

Fizik 101: Ders 6 Ajanda. Tekrar Problem problem problem!! ivme ölçer Eğik düzlem Dairesel hareket

2. Afla daki çokgenlerden hangisi düzgün. 1. Afla dakilerden hangisi çokgen de ildir? çokgen de ildir? A) B) A) B) C) D) C) D)

Koninin Düzlemlerle Kesiflimi Selçuk Demir* / sdemir@bilgi.edu.tr

A A A A A A A A A A A

TEST Uydunun bu hareketini. 1. K noktas Dünya n n içinde kald ndan, 2. Duruyor gözlemlendi ine göre, uydunun ve Dünya n n

... / 1. DÖNEM, 7. SINIFLAR FEN ve TEKNOLOJİ DERSİ HAFTA SONU ÖDEVİ ÇALIŞMA SORULARI-14 10/01/2014. Adı-Soyadı :... KONU: Genel Tekrar

Kinetik Problemleri için Çözüm yöntemleri i.) Newton un 2. yasası F = m a. ii.) İş-Enerji Yöntemi. iii.) İmpuls-momentum yöntemi

.O Noktasından donecek olan cismin - 5 mgh, bunun 3 mgh ı L Noktasına vardıgı anda gıdecektır.

TEST nce kenarl merce in asal eksenine MERCEKLER

ENERJİ. Konu Başlıkları. İş Güç Enerji Kinetik Enerji Potansiyel Enerji Enerji Korunumu

TEST - 1 BAS T MAK NELER. fiekil-ii

C. MADDEN N ÖLÇÜLEB L R ÖZELL KLER

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

ÜN TE II L M T. Limit Sa dan ve Soldan Limit Özel Fonksiyonlarda Limit Limit Teoremleri Belirsizlik Durumlar Örnekler

Saymak San ld Kadar Kolay De ildir

Fizik 101: Ders 5 Ajanda

Sarmal Yaylar esnek cisimler

5. Ç kr kta denge koflulu, F. R = P. r dir.

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

DO RU AKIM VE KONDANSATÖRLER

Bu yaz girifle gereksinmiyor. Do rudan, kan tlayaca m z

ALIfiTIRMALARIN ÇÖZÜMÜ

Transkript:

. SINIF KONU NLTIMLI. ÜNİTE: KUVVET ve HREKET 7. Konu İŞ ve ENERJİ ETKİNLİK ve TEST ÇÖZÜMLERİ

.. Ünite 7. Konu ( fl ve Enerji) n n Çözümleri E K W s m./4v f s. /4x m.v f s.x f s mv x Cismin K noktas nda E P mg kadar bir potansiyel enerjisi vard r. Bu enerjinin bir k sm LM aras nda sürtünmeye arcan rken geriye kalan k sm da M noktas nda kinetik enerjidir. E top (K) W LM + E k (M) mg f s. LM + mv m..5 kmg. LM + mv 4. m 3 kg F 8 N 5,4.. LM +.(6) 5 4. LM + 8 LM 8 m m g.sin8 N fiekil I m g.sin3 N x k m 4 kg 3 fiekil II F N k x. Sürtünmesiz düzeneklerde areket ederek ayn yükseklikteki N düzeyine ç kan özdefl K ve L cisimlerinin bu yükseklikteki potansiyel enerjileri eflittir. Bu nedenle özdefl yaylar n K ve L cisimlerine verdikleri enerjiler eflittir. E pk E pl 3. k.x k.x x x Cisim P noktas nda durdu una göre, noktas nda saip oldu u kinetik enerji, sürtünme kuvvetinin yapt ifle eflittir. Buna göre, fiekil I deki m kütleli cismin a rl ndan dolay ipte oluflturdu u gerilme kuvvet F m g. sin 8 N; fiekil II deki m kütleli cismin a rl nda dolay ipte oluflturdu u gerilme kuvveti ise; F m g. sin 3 N dur. Buradan; F k.x 8 k.x k 8 x F k.x k.x k x Bu de erleri; E E k.x k.x k.x k.x enerji ba nt s nda yerine yazarsak;

3 4 5 8 x.x x.x x x 4 45 8 9 9x x v v / m m yer v v fiekildeki makaral sistemde m kütleli cisim ka- dar yer de ifltirdi inde m kütleli cisim kadar yer de ifltirir. Bu nedenle v v ise, v v olur. E E E E m v m v mv m4v 8 5. m x cm 8 cm 6 cm 7. raba a ivmesiyle zland nda e ik düzlem üzerindeki cisme fiekil I deki kuvvetler etki eder. m kg kütleli cisim; e ik düzlem üzerinde cm afla indi inde, cisim düfleyde 6 cm yol al r. Bu areketle cismin kaybetti i potansiyel enerji, yayda depolanan enerji ile sürtünmeye arcanan enerjinin toplam na eflittir. Bu nedenle; E P W s + E yay mg W s + kx..6. W s +.4 (,) 6 W s +. W s 4J yatay tepki (ma) m4 kg mg.sin a5 m/s Tepki kuvvetinin bileflenleri fiekil II deki gibidir. Cisme etki eden sürtünme kuvveti; f s mg.cos fiekil I N 6. 4 N 6 N fiekil II 3 N f s k N f s k.n k.(3 ) f s,5 () N dur. Bu cisim ayr ca fiekil II de gösterildi i gibi afla yönde (4 + 6) 4 N luk bir kuvvetin etkisindedir. Net kuvvet ise; F net 4 3 N dur. Net kuvvetin yapt ifl yayda potansiyel enerji olarak depolan r.

4 W net E yay F net.x.k.x f s m.a k.m.g m.a,5. a a 5m/s 3.x.3.x x 5 m Bu ivmeyi veren kuvvet yay taraf ndan sa land na göre; Yayda depolanan potansiyel enerji; E p.k.x E p.3.( 5 ) E p 6 J F kx m toplam.a. x 5.5 x 5 8 m Yayda depolanan enerji; E.k.x E.. 64 8. P 3 m m 3 P noktas n n yerden yüksekli i m ise, 3 lik aç - dan dolay R noktas n n yerden yüksekli i m olur. Cisim R noktas nda iken toplam enerjini, sürtünme ve di er yay taraf ndan paylafl l r. Buradan; mg top + k x W s + k x..+..() W s +. 3 (,) 4 + W s + 6 W s 4 J R m m yer. E 5 6 J 3at at at z x x Cismin yapt areketin z-zaman grafi i flekildeki gibi olur. Cismin yapt yer de ifltirmeler flekilde gösterilen x ve x dir. x üçgenin alan ndan x de yamu un alan ndan x at. t at 3at + at x.t 5 at t t zaman 9. a f s m m m tepki (m a) I. ve II. zaman aral nda cisme uygulanan kuvvetler F ma dan; F ma ma S k flt r lm fl yay-kütle sistemi (m + m ), serbest b rak ld nda kütleler a ivmesi ile ok yönünde zlan r. m kütleli cisme etki eden tepki kuvveti, onu kayd rmaya çal fl rken sürtünme kuvveti de tepki kuvvetine karfl koyarak dengeyi sa lar. Buradan; F ma ma Yap lan ifllerin oran,

5 W W F.x F.x W W 4 5 ma. at ma. 5 at. Cismin düfley do rultuda yer de ifltirmesi toplam 4 m dir. Buna göre, yer çekimi kuvvetinin yapt ifl; W yer mg W yer,.. 4 4 J. x 5 m v? L 3. m kütleli cisim L noktas ndan geçerken, K noktas nda saip oldu u potansiyel enerji, öteleme ve dönme kinetik enerjisine dönüflecektir. Buna göre; K v 9 m P yer E P (K) E k (L) mg mv +. Ιω Cismin K noktas ndaki toplam enerjisi kinetik enerji olup; E k (K) mv E k (K)..4 4 J kadard r. Cismin areketi esnas nda bu enerjinin; W s f s. x kadar sürtünmeye karfl arcan r. fiekil incelenirse, nin karfl s ndaki LP uzunlu u 9 m ise, KL, yani x uzunlu u 5 m olur. Buradan; W s f s. x W s kmg.cos. x W s,5...,8. 5 W s J L noktas ndaki toplam enerjisi ise, 4 8 J dur. Bu enerjinin bir k sm kinetik, bir k sm da potansiyel enerjidir. L noktas ndaki z; E L(top) mg + mv 8..9+..v v v m / s 7m mv +. 5 mr. v 4. m kütleli cisim yüksekli inden serbest b rak l p tablaya çarpt nda yükseklik potansiyel enerjisi yay enerjisine dönüflür. Buradan yay sabiti; mg( + ) kx 3 mg k( ) 3mg k 4 3mg k 4 k mg mg a rl ndaki cisim yukar dan afla ya do ru yay s k flt r rken yaydaki tepki kuvveti de cismi yukar do ru iter. rl k kuvveti ile yaydaki tepki kuvveti birbirine eflit oldu unda net kuvvet s - f r olur. Bu andan itibaren de art k cismin z azalmaya bafllar. Yay x kadar s k flt nda net kuvvetin s f r oldu unu düflünelim. r 7 v + v 5 7 7v v m / s

6 F net F yay mg k. x mg yazabiliriz. k n n de erini yerine yazarsak; k(x 3 ) k x 9 kadar potansiyel enerji aktar lm flt r. Toplam enerjiden geriye kalan k s m ise bu konumda kinetik enerjidir. mg.x mg x x Yay kadar s k flt nda cismin z v kinetik 3 enerisi E k olsun. E k kx k x 9 k 8x 9 5. Kuvvet-yol grafiklerinin alt ndaki alan yap lan ifli, dolay s yla kinetik enerjideki de iflimi verir. Grafi- in alan,. 45 9 J B noktas ndaki kg kütleli cismin saip oldu u kinetik enerjinin tümü, yaya aktar laca ndan;.m.v + W B.k.x.. + 9.5.x x m k 8x 9 fiimdi () nuramal ba nt ile buldu umuz k de erini () numaral ba nt da yerine yazal m.. mv x mv... (). 8x 9 mv v 3 v 7. Üç cisim birbirine ba l oldu undan ayn zla areket ederler. 3m kütleli cisim kadar afla yönde areket etti inde m kütleli cisim de kadar yukar ç kar. Sistemin potansiyel enerjisindeki de- iflme, sistemde kinetik enerjiye dönüflür. 6. E k kinetik enerjisiyle areket eden ci- mv sim, bu enerjinsinin tümünü yaya aktararak yay n x kadar s k flmas n sa l yor. Böylece yayda depolanan yay potarsiyel enerjisi, Bu iki enerjinin eflitli inden; mv kx Yay kadar s k flm fl durumda iken yaya; k mv x... () x 3 E P kx olur. ΔE p ΔE k 3mg mg mv + 5mv + 3mv g 5v v g 5

7. Ünite 7. Konu ( fl ve Enerji) Test in Çözümleri. Cismin noktas nda saip oldu u toplam enerji; E mv k ( ) E k ( )..( ) J olur. Cisim L noktas nda iki çeflit enerjiye saiptir. EkL () mv E kl ()..( 4 ) 6 J E P(L) mg.. 3 6 J E top (L) 76 J olur. ve L noktalar aras ndaki 76 4 J luk fark sürtünmeye arcanm flt r. Yan t B dir 3. Cismin K ve L noktalar ndaki toplam enerjileri aras ndaki fark, gidiflte sürtünmeye karfl yap lan ifl kadard r. Buradan, E top(k) E top(l) + W s mv mg + W s m. 9 m.. + W s W s 45 m W s 35m Sürtünme nedeniyle kaybolan enerji 35m, L noktas ndaki potansiyel enerji m oldu undan; Ws 35m EP m Ws 7 EP Yan t D dir 4. 37,4 m I,5 m,3 m, m II. Sürtünmesiz bir ortamda kadar yükseklikte duran bir cismin saip oldu u enerji potansiyel enerjidir. Cisim serbest b rak l p yere ulafl nca tüm potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüflür. Buradan; EP Ek mg Y mv Y & v g sürtünmesiz ortamda kütlenin önemli olmad sonucu E er sürtünme varsa m nin sürtünmeden kaybedece i enerji daa büyük olur, böylece v < v olurdu. Cisim I konumunda iken toplam enerjisi mg kadard r. Bu cisim serbest b rak l p II noktas na düflünce, I konumundaki enerjinin bir k sm yay enerjisine bir k sm da kinetik enerjiye dönüflür. Buradan, mg kx + mv..,3. 4. (,) +.. v 6., + v 4 v v > v olmas n n tek nedeni K cisminin arekete bafllarken bir ilk z n n olmas d r. v m/s Yan t B dir Yan t B dir

8 5. Bafllang çta sistemin toplam enerjisi, cisimlerin potansiyel enerjilerinin toplam na eflittir. 7. E sistem mg + 3mg 7mg Sistem serbest b rak l nca K ve L cisimlerinin em ivmeleri em de zlar eflit olur. ncak L nin kütlesi K n n kütlesinin 3 kat oldu undan, E k(l) 3E k(k) olur. L cismi yere çarp nca, K cismi bulundu u yerden yükselerek yerden 3 yukar da olur. Son durum için enerjinin korunumunu yazarak, E P(K) + E k(k) + E k(l) E toplam mg3 + mv + 3mv 7 mg mv 4 mg v g Yan t E dir 6. Cismin K noktas nda mg kadar potansiyel, mv kadar da kinetik enerjisi vard r. Cisim L noktas na yine mv kinetik enerjisi ile vard na göre, aradaki mg fark kadar sürtünmeye karfl ifl yap lm flt r. Buradan; W s mg f s. KL.. 3 f s. 6 6 f s N Cismin L noktas nda saip oldu u kinetik enerji, L den sonra sürtünme kuvvetine karfl yap lan iflte arcan r. Cismin L den sonra ald yol x olmak üzere; Ws mv fs. x... x 4 & x 4 m/s L x? Yan t C dir x x 3 yatay K Cisim e ik düzlem üzerinde x kadar yol al rsa, ayn x anda kadar da yükselmifl olur. Cismin K noktas nda saip oldu u enerji, kinetik enerjidir. Hareket es- nas nda bu enerjinin bir k sm sürtünmeye karfl arcanacak, bir k sm da potansiyel enerjiye dönüflecektir. Ek EP+ Ws mv mg x + f. x s x. 36.. +. x 36 x+ x & x 3 m Yan t D dir 8. Tablan n üstüne b rak lan cismin a rl mg N dur. Buna karfl l k yay cm, m s k flm flt r. Buradan yay sabiti; F kx k., k N/m yn yay 4 cm,4 m s k flt r l p serbest b - rak l rsa, yay enerjisi yükseklik potansiyel enerjisine dönüflecektir. kx mg..(, 4 ).. & 8,4 m 4 cm Yan t D dir

9 9. m kütleli cisim, L noktas ndan v z ile at l nca, kadar daa yükseliyor. O âlde, mg mv v g...( ) W m g + m g l 3 W mg + 4mg l W mgl + 6mgl 7mgl Yan t D dir yaz labilir. Bu cisim P noktas ndan sonra kendili inden geri dönmüfltür. Yani, yaz labilir. K noktas ndaki cismin saip oldu u (mg) potansiyel enerjiden baflka, bir de v z ndan dolay kinetik enerjisi vard r. () ile gösterilen v de erini yerine yazarsak; Buradan,. mg mv v 4g mg + mv mv g v v + g v g + & v 6g v v v v 6 4 6 3 L L L 3 L Yan t E dir 3 Kütlesi 4m olan çubu un a rl k merkezi l kadar, kütlesi m olan çubu un a rl k merkezi de l/ kadar yükselmifltir. Yer çekimine karfl yap lan ifl; a rl k merkezinin yükselme miktar ile do ru orant l d r. Buradan;. m kütlesinin bindi i makara areketli makarad r. Bu makarada kuvvet kazanc oldu undan yoldan kay p da dir. Yani F kuvvetinin uyguland ipi metre çekersek m kütleli cisim metre yükselir. m kütlesi yolunu alarak yere düflerken E m.g. 4mg kadar potansiyel enerji kaybeder. Bu esnada m kütleli cisim de kadar yükselerek mg potansiyel enerjisini kazan r. 4mg E ise olur. Yan t E dir. Hareketli makaradan dolay m kütleli cisim kadar afla inirse, m kütleli cisim kadar yükselir. Bu durumda sistemin potansiyel enerjisi ( mg mg ) kadar azal r. m kütleli cismin ald yol m kütleli cismin ald yolun kat oldu undan, m in z, m nin z n n kat d r (v v ). Potansiyel enerjideki azalma, iki cismin kinetik enerjilerinin toplam na eflittir. mg mg mv + mv mg sabit makara F E mg 4 m(v ) + mv g 4v + v areketli makara m. 5v v m/s Yan t B dir

3. Hareketli makaradaki kuvvet kazanc, ç kr ktaki kuvvet kazanc da dir. Sistemin toplam kuvvet kazanc, dolay s yla yoldan kay p miktar. 4 tür. Bu nedenle m kütleli cisim kadar afla inerse, m kütleli cisim kadar yukar ç kar. Buna göre m cisminin kay- 4 betti i potansiyel enerji mg kadar, m nin kazand potansiyel enerji mg mg olur. 4 m kütleli cismin z, m kütleli cismin z n n 4 kat oldu undan ve potansiyel enerjideki azalma kinetik enerjilerdeki art fla eflit olaca ndan; mg mg mg E k + E k mv + mv kadard r. radaki fark ise bu noktadaki kinetik enerjisidir. K ve L noktalar ndaki kinetik enerjilerin oran ; 5. 9x 7x EpK ( ) kx k( ) k( ) 6 6 7x E k( ) K 6 EL kx v 7 6 v y v x v Yan t D dir mg m.6v + mv B v x v yaz labilir. m cisminin kinetik enerjisi; 4. E k mv oldu undan, E k mg 8 m x 4 E k E p k x K Yan t D dir L 3 4 x E p E k k x v y v m/s Yatay do rultuda v z yla at lan cismin areket süresince yatay z de iflmez (v x v ). v x v v. cos.,8 6 m/s Bu z cismin noktas ndaki at fl z na eflittir. Cismin noktas ndaki mekanik enerjisi, yere çarpt andaki kinetik enerjisine eflit olaca ndan; E k () + E p () E k (B) mv E ( ) mv x + p m( 6) + E ( ) m( ) p Yay n s k flm fl durumdaki bütün enerjisi potansiyel enerjisi olup de eri kx dir. Kütle yay sistemi serbest b rak ld nda L noktas nda bütün enerjisi kinetik enerjiye dönüflür. Bu enerjinin de eri de kx dir. K noktas nda enerjinin bir k sm potansiyel bir k sm kinetiktir. K noktas ndaki potansiyel enerji; 3x 9x EpK ( ) k( ) k( ) 4 6 E p () m 8m 7m J noktas ndaki kinetik enerji ise; E k () mv x m.(6) E k () 8m J Buradan; Ep( ) 7 m Ek( ) 8 m 9 6 Yan t E dir

6. Δt v v günefl Δt Kepler'e göre; Her gezegen flekilde gösterildi i gibi odaklar ndan birinde Günefl in bulundu u elips yörüngede areket eder. Δt zaman nda taranan alan, yine Δt zamanda taranan alan na eflittir. O âlde, gezegen Günefl e yaklaflt nda yörünge z artar (v > v ). Kütlesi M olan Günefl ile, kütlesi m olan Dünya aras nda; GMm Ep r ba nt s ile verilen bir potansiyel enerji vard r. Ba- nt n n önündeki ( ) iflareti, kütleler aras ndaki uzakl k azald kça kütle çekim potansiyel enerjinin azalaca n gösterir. Buna göre I ve II do ru, III ise yanl flt r. Yan t C dir

. Ünite 7. Konu ( fl ve Enerji) Test 4 ün Çözümleri 3. Yayda depolanan potansiyel enerji, yay serbest b - rak ld nda cisimde kinetik enerjiye dönüflür.. m kütleli cisim dan B ye do ru v z yla ilerlerken yaln zca kinetik enerjiye saiptir. Sürtünmeler önemsiz oldu una göre, cisim ayn z ve ayn kinetik enerjiyle geri döner. Bu nedenle v z n n büyüklü ü yaln zca v in büyüklü üne ba l d r. E yay.m.v 4..v v m / s v m/s 3a 53 B x 4a. v y v x v v x 6 m/s fiekildeki taral üçgende nin karfl s ndaki kenar 3a ise 53 nin karfl s ndaki kenar 4a olur. Bir baflka ifadeyle, cismin düfleyde ald yol 3a iken yatayda ald yol x 4a d r. ve x de erlerinin oran ndan; Pisagor ba nt s kullan ld nda v m/s lik - z n bileflenleri v x 6 m/s, v y m/s kizkenar dik üçgene dikkat edilirse x oldu u görülür. x v x. t v y. t + g. t 6. t. t + 5. t 4 t s 5 Buldu umuz t de erini x ba nt s nda yerine yazarak; x v x. t 4 x 6.,8 m 5 x,8 m oldu undan, noktas ndaki potansiyel enerjinin bu noktadaki kinetik enerjiye oran ; E p() E k() x mg mv 45 g. v E p().,8 8 E k() 6 5 v y m/s B v m/s x.g.t v.t 3a 4a 5.t. t gt 5.(3) 45 m 4. Enerjinin korunumundan; ve B t kaçlar ndan ç kan s v lar n yere varma süreleri ΔE P ΔE K m g.9 m.g.49 t 3s 9 49 v v v v 3 7.m.v.m.v t 45, t 5 olur.

3 x x v.t v.t x x 3. 45 7. 5 x x 3 7. 9 9 7 E yay E k kx mv. 4...v v m / s Cisim B noktas na düflerken biri yatay (v x ), öteki düfley (v y ) olmak üzere iki çeflit za saiptir. v x v m/s dir. yüksekli i 45 m oldu una göre cismin B noktalar aras ndaki uçufl süresi; 5..g.t v x v m 53 K V y max L 45 5.t t 3s olur. Buradan v y gt 3 m/s oldu undan; x menzil Cismin K noktas ndan at lma z ; v B v x + v y E k mv v B + 3 3 m/s 5..v v 5 m / s dir. v y v sin53 4 m / s v y nin 4 m/s olmas cismin uçufl süresinin 4 s olmas demektir. 4 s sonra cisim maksimum yükseklikteki noktas ndan geçer. noktas nda sadece yatay z oldu undan cismin 4 s sonraki z yani v x 3 m/s dir. E k (B) mv. ( 3 ) B E k (B) 65 J 7. Günefl in çevresinde ve Günefl'ten r kadar uzakl kta eliptik bir yörüngede dolanan bir gezegen, em kinetik, em de potansiyel enerjiye saiptir. Böyle bir gezegenin toplam enerjisi; E toplam E k + E p mv G. M M r 6. k4 N/m m kg ba nt s ile verilir. Gezegenin Günefl e yaklafl p v uzaklaflmas ile v çizgisel z de iflir. Buna ba l olarak da kinetik enerjisi de iflir. Yine gezegenin 45 m Günefl e yaklafl p uzaklaflmas ile r uzakl de iflti- inden potansiyel enerjisi de iflir. ncak toplam enerji de iflmez. v x v X B v y v B Yayda depolanan potansiyel enerji cisme kinetik enerji olarak aktar l r. 8. m ve m kütleli cisimler yerden yüksekli inde iken em kinetik em de potansiyel enerjileri vard r. Bu cisimler yere ayn zlarla çarpt klar nda tüm enerjileri kinetik enerjiye dönüflür.

4 m kütleli cisim için; m g + m v m v m kütleli cisim için; () ve () numaral denklemlerin sa taraflar n eflit oldu undan sol taraflar n da eflitlersek; v v g + v v... () m g + m v m v g + v v... () g + v g + v olup oranlar dir.. x kadar s k flt r lan yayda depolanan yay potansiyel enerjsi; E P kx dir. Serbest b rak ld nda bu enerji cisimde kinetik enerjiye dönüflür. kx mv v kx m x. k m ile bulunan v de eri d v. t de yerine konulur. yn yay x kadar s k flt r l p önüne ayn cisim konuldu unda; k.(x) mv k.4x mv v x k m Dikkat edilirse v v O âlde ikinci durumunda cisim yatayda d yolunu al r. 9. Cismin K dan L ye uçufl süresi; 5t 45 5t t 3 s dir. Cisim K dan L ye yatay at fl areketi yaparak geldi inden; x v. t 3 v. 3 v m/s kg kütleli cisim K noktas na; E k.m.v.. E k J luk enerji ile varm flt r. Bu cisim B aras nda N luk kuvvetle itilirken yap lan ifl; w F. B w. J dur. K noktas ndaki kinetik enerji J ise aradaki fark ( ) olan J kadar sürtünmeye arcanm flt r.. Bir cisim, bir gezegenin yüzeyinde durgun âlde olabilir. Böyle bir cismin kinetik enerjisi s f rd r. Kütlesi m olan bu cismin saip oldu u enerji, cisim ile M kütleli gezegen aras ndaki genel çekim potansiyel enerjidir. R gezegenin yar çap olmak üzere bu cismin toplam enerjisi E toplam E p G Mm dir. R Bu cisim gezegenin yüzeyinden E k G Mm kadarl k kinetik enerji ile f rlat l rsa gezegenden kurtu- R lur. Bir cisim bir gezegenin çevresinde ve gezegenin merkezinden r kadar uzakl ktaki bir yörüngede dolan yor olabilir. Bu durumda cismin em potansiyel em de kinetik enerjisi vard r. Cismin toplam enerjisi;

5 E toplam E k + E p E toplam mv GMm R E toplam G Mm R GMm R olmaktad r. Yörüngesinden kopar larak sonsuza gitmesi için bu cisme verilmesi gereken kinetik enerji; E kinetik E kurtulma G Mm R E kurtulma G Mm R+ R 4R ( ) GMm GMm R 3. Çemberin K noktas nda saip oldu u dönme ve öteleme kinetik enerjilerin toplam L noktas nda potansiyel enerjiye dönüflür. mv + K Ιω mg K mv + v K mr K mg r v K g v K., 4 m / s. m kütleli cismin noktas nda saip oldu u potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüflür. Böylece cisim v z n kazanarak K noktas ndan yatay at fl yapar. E P E K mg mv v g Enerji ba nt lar n n er iki taraf nda bulunan m ler sadeleflti i için z etkilemez. lk durumda cisim yüksekli ine konulurken ikinci durumda 4 yüksekli ine konuluyor. kinci durumda cismin kazanaca z; v g. 4 g v olur. Yatayda al nan yol; x v. t x ise x v. t x 4. Silindir bir tam devir yapt nda πr kadar yol al rken πr kadar da ip boflalmas olur. Bu durumda m kütleli cisim 4πr kadar yol al r. Silindirin öteleme z v ise dönme z da v olur. m kütleli cismin ayn sürede ald yol, silindirin ald yolun iki kat oldu undan z v olur. m g m v + m v + Ιω mg m(v) + mv +. mr. v g 5 v + v g 4 v v 4 g v g 4 r

6 5. K v t v.sinα v α L v.cosα t max L cisminin ç kt maksimum yükseklik; (v y ) g (v. sin α) g L cisminin yüksekli ine ç kmas için geçen süre ile K cisminin kadar inip noktas na varmas için geçen süre ayn d r. t (v. sin α) g K cismi bu sürede düfleyde; g.(v. sin α ) g (v. sin α) g kadar yol al r. O âlde yüksekli i; + (v. sin α) + (v. sin α) g g (v. sin α) g (v. sin α) g (v. sin α) g