İçeriğe geç

10. sınıf · Fizik · 8. hafta (2-6 Kasım 2026)

Kuvvet-Yer Değiştirme Grafiği, Fiziksel Anlamda İş, Enerji ve Mekanik Güç İlişkisi: çalışma kâğıdı

12 soru. Yazdırmak için PDF'i indirin; cevaplı sürüm öğretmenler için.

PDF indir Cevaplı PDF Konu özeti
DERS KUTUSUDERSKUTUSU.COM
ÇALIŞMA KÂĞIDICEVAPLI
10. Sınıf · Fizik · 8. Hafta
Ad Soyad:Sınıf / No:Tarih:

Kuvvet-Yer Değiştirme Grafiği, Fiziksel Anlamda İş, Enerji ve Mekanik Güç İlişkisi

Fiziksel anlamda işin gerçekleşme şartlarını açıklayarak kuvvet, yer değiştirme ve iş arasındaki matematiksel modeli (W = F·Δx) kurar. · Kuvvet-yer değiştirme (F-x) grafiğinin altında kalan alandan yararlanarak pozitif iş, negatif iş ve net işi hesaplar. · Yapılan net işin cismin kinetik enerjisindeki değişime eşit olduğunu (Wnet = ΔE) ve birim zamanda yapılan işin mekanik gücü (P = W/t) verdiğini uygular.

HATIRLAYALIM
  • Fiziksel iş (W = F·Δx) kuvvet ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımıdır; birimi Joule'dür.
  • F-x grafiğinin alanı işi verir; net iş kinetik enerji değişimine eşittir (Wnet = ΔEk).
  • Birim zamanda yapılan işe mekanik güç (P = Wt) denir; SI birimi Watt (J/s) olup skalerdir.
1Eşleştirme

Görseldeki iş, enerji ve güç kavramlarını matematiksel modelleriyle eşleştiriniz.

FİZİKSEL İŞ, ENERJİ VE MEKANİK GÜÇ MODELLERİFiziksel İş (W)W = F · ΔxBirim: Joule (N·m)Net İş (W_net)W_net = F_net · ΔxSkaler büyüklüktürİş-Enerji TeoremiW_net = ΔE_kE_k,son - E_k,ilkMekanik Güç (P)P = W / t = F · vBirim: Watt (J/s)
c1. W = F · Δx
a2. Wnet = ΔEk = Ek,son - Ek,ilk
b3. P = Wt = ΔEt
a)Net işin kinetik enerji değişimine eşit olduğunu belirten İş-Enerji Teoremi
b)Birim zamanda yapılan işi gösteren mekanik güç bağıntısı
c)Kuvvet doğrultusunda Δx kadar yer değiştiren cisim üzerinde yapılan iş
2Çoktan seçmeli

Görseldeki sürtünmeli yatay düzlemde duran cisme F = 30 N yatay kuvvet ve fs = 10 N sürtünme kuvveti etki ederken cisim 5 m çekiliyor. Net iş kaç Joule'dür?

SÜRTÜNMELİ YATAY DÜZLEMDE NET İŞ HESABIKuvvetler ve Yer Değiştirme (Δx = 5 m)Uygulanan Kuvvet: F = 30 N (+x yönü)Sürtünme Kuvveti: f_s = 10 N (-x yönü)İşlerin HesaplanmasıW_F = 30 · 5 = +150 J | W_s = -10 · 5 = -50 JW_net = (30 - 10) · 5 = +100 Joule
  1. A50
  2. B100
  3. C150
  4. D200
3Doğru mu, yanlış mı?

Görseldeki fiziksel iş kurallarına göre ifadelerin Doğru (D) veya Yanlış (Y) olduğunu belirleyiniz.

FİZİKSEL ANLAMDA İŞİN GERÇEKLEŞME ŞARTLARIPozitif İş (+W)F ile Δx aynı yönlüEnerjiyi artırırNegatif İş (-W)F ile Δx zıt yönlüSürtünme ısıya çevirirİş Yapılmaz (W=0)Δx = 0 veya F ⊥ ΔxSabit duvar, yatay taşıma
DY
Sırtında çantayla yatay yolda sabit hızla yürüyen öğrencinin çantaya uyguladığı düşey kuvvet iş yapmaz.✓
İş ve mekanik güç yönlü (vektörel) büyüklükler olup birimleri Newton'dur.✓
Hareket yönüne zıt etki eden sürtünme kuvvetinin yaptığı iş negatiftir (-Ws) ve ısıya dönüşür.✓
Sabit duvara 100 N kuvvet uygulayan sporcu duvarı hareket ettiremese de 100 J iş yapar.✓
4Boşluk doldurma

Cümlelerdeki boşlukları kutudaki uygun fizik kavramlarıyla tamamlayınız.

Joulekinetikivmealan
  1. Kuvvet-yer değiştirme (F-x) grafiğinin yatay eksenle arasında kalan alan yapılan işi verir.
  2. Uluslararası Birim Sistemi'nde (SI) iş ve enerjinin birimi Joule, gücün birimi ise Watt'tır.
  3. Bir cisim üzerine yapılan pozitif net iş cismin kinetik enerjisini artırır.
5Çoktan seçmeli

Görseldeki Kuvvet-Yer Değiştirme (F-x) grafiğine göre 0 - 6 m aralığında kuvvetin yaptığı net iş kaç Joule'dür?

KUVVET-YER DEĞİŞTİRME (F-x) GRAFİĞİ ALANI1. Bölge (0 - 4 m Aralığı)Sabit F₁ = +20 N kuvvet etki ediyorAlan₁ = W₁ = 20 · 4 = +80 Joule2. Bölge (4 - 6 m Aralığı)Zıt yönlü F₂ = -10 N kuvvet etki ediyorAlan₂ = -10 · 2 = -20 J -> W_net = 60 J
  1. A40
  2. B60
  3. C80
  4. D100
6Sıralama

Görseldeki F-x grafiğinden yararlanarak başlangıçta durgun olan bir cismin son kinetik enerjisini bulma adımlarını 1'den 4'e kadar sıralayınız.

F-x GRAFİĞİNDEN SON KİNETİK ENERJİYİ BULMA1. Üst Alan+W₁ pozitif işidikdörtgen/üçgenden bul2. Alt Alan-W₂ negatif işieksen altından bul3. Net İşW_net = W₁ - W₂cebirsel toplam al4. Kinetik EnerjiE_son = E_ilk + W_netİş-Enerji Teoremi
  1. 1Grafiğin konum ekseni üstünde kalan alanından pozitif işi (+W1) hesaplama
  2. 3Cebirsel toplamla net işi (Wnet = W1 - W2) belirleme
  3. 2Grafiğin konum ekseni altında kalan alanından negatif işi (-W2) hesaplama
  4. 4İş-Enerji Teoremi (Wnet = ΔEk) ile cismin son kinetik enerjisini bulma
7Çoktan seçmeli

Gücü 1,5 kW (1500 Watt) olan bir elektrikli vinç 10 saniyede en fazla kaç kilojoule (kJ) mekanik iş yapabilir?

  1. A1,5 kJ
  2. B15 kJ
  3. C150 kJ
  4. D300 kJ
8Açık uçlu

Görseldeki günlük hayat durumlarından hangilerinde fiziksel anlamda iş yapıldığını ve hangilerinde yapılmadığını gerekçesiyle açıklayınız.

GÜNLÜK HAYATTA FİZİKSEL İŞ ANALİZİMarket Arabası İtmeF ve Δx yatay paralelFiziksel iş yapılır (W>0)Duvarı İtmeKuvvet var ama Δx = 0Fiziksel iş yapılmaz (W=0)Yatayda Çanta TaşımaF düşey, Δx yatay (F⊥Δx)Düşey kuvvet iş yapmaz
Market arabasını itmede F ve Δx paralel olduğundan iş yapılır.
9Tabloyu tamamla

Tablodaki sistemler için yapılan işi (W) ve mekanik gücü (P) hesaplayarak tamamlayınız.

Uygulanan Kuvvet ve YolGeçen Süre (t)Yapılan İş (W) ve Güç (P)
F = 40 N, Δx = 10 mt = 8 sW = 400 J, P = 50 W
F = 120 N, Δx = 5 mt = 12 sW = 600 J, P = 50 W
F = 200 N, Δx = 15 mt = 10 sW = 3000 J, P = 300 W
10Kısa cevap

Görseldeki A ve B vinçleri aynı 2000 J'lük yükü farklı sürelerde (tA = 4 s, tB = 10 s) aynı yüksekliğe çıkarıyor. Yaptıkları işleri ve güçlerini karşılaştırınız.

AYNI İŞİ YAPAN A VE B VİNÇLERİNİN GÜÇ ANALİZİA Vinci (W_A = 2000 J, t_A = 4 s)P_A = W_A / t_A = 2000 / 4 = 500 WattAynı işi daha kısa sürede yaparB Vinci (W_B = 2000 J, t_B = 10 s)P_B = W_B / t_B = 2000 / 10 = 200 WattW_A = W_B iken P_A > P_B olur
Yaptıkları işler eşittir (2000 J).
11Çoktan seçmeli

Görseldeki yatay düzlemde ilk kinetik enerjisi 30 J olan cisme 4 m boyunca net 25 N kuvvet hareket yönünde uygulanıyor. Cismin son kinetik enerjisi kaç J olur?

İŞ-ENERJİ TEOREMİ UYGULAMASI (W_net = ΔE_k)Başlangıç Durumu ve Net İşE_k,ilk = 30 Joule | F_net = 25 N, Δx = 4 mYapılan Net İş: W_net = 25 · 4 = 100 JSon Kinetik Enerji HesabıW_net = E_k,son - E_k,ilk -> 100 = E_son - 30E_k,son = 30 + 100 = 130 Joule
  1. A70
  2. B100
  3. C130
  4. D150
12Şifreli kelime

İpuçlarından yararlanarak kavramları yazınız ve anahtar harflerle şifreyi bulunuz.

İş ve enerjinin SI birim sistemindeki birimiJOULE
Hareketli cismin referans noktasına göre bulunduğu yerKONUM
Cisme uygulanarak iş yapılmasını sağlayan etkiKUVVET
F-x grafiğinin altında kalan ve işi veren geometrik büyüklükALAN
İş yapabilme yeteneğiENERJİ

Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: JOULE