Mekanik Enerji: Öteleme Kinetik Enerjisi, Yer Çekimi ve Esneklik Potansiyel Enerjisi, Enerjinin Korunumu
Öteleme kinetik enerjisini kütle ve süratle; yer çekimi potansiyel enerjisini ağırlık ve yükseklikle ilişkilendirir. · Yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisini kuvvet-uzama grafiğinden ve yay sabitinden hesaplar. · Sürtünmesiz ortamda mekanik enerjinin korunduğunu, sürtünmeli ortamda bir kısmının ısıya dönüştüğünü hesaplamalarla gösterir.
- Kinetik enerji: Ek = 12 · m · v2; sürat iki katına çıkarsa enerji dört katına çıkar.
- Yer çekimi potansiyel enerjisi: Ep = m · g · h; yay enerjisi: Ep = 12 · k · x2 (F-x grafiğinin altındaki alan).
- Mekanik enerji Ek + Ep toplamıdır; sürtünme varsa kaybolan mekanik enerji kadar ısı açığa çıkar.
Görseldeki K ve L araçlarının öteleme kinetik enerjileri EK ve EL'dir. Buna göre EKEL oranı kaçtır?
- A12
- B1
- C2
- D4
Enerjiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.
| D | Y | |
| Enerji yönü olmayan, skaler bir büyüklüktür. | ✓ | |
| Bir yayın yay sabiti, yaya uygulanan kuvvet arttıkça büyür. | ✓ | |
| Sabit süratle giden bir cisim üzerinde yapılan net iş sıfırdır. | ✓ | |
| Elektrik faturalarındaki kilowatt-saat bir güç birimidir. | ✓ |
Tablodaki cisimlerin eksik kütle, sürat ve kinetik enerji değerlerini hesaplayarak yazınız.
| Cisim | Kütle (kg) | Sürat (m/s) | Ek (J) |
|---|---|---|---|
| P | 2 | 3 | 9 |
| R | 4 | 5 | 50 |
| S | 1 | 4 | 8 |
| T | 6 | 2 | 12 |
Görseldeki masada duran 2 kg kütleli türdeş kutu için yer seviyesi referans alınırsa kutunun yer çekimi potansiyel enerjisi kaç J olur? (g = 10 m/s²)
- A16
- B20
- C24
- D40
Görselde bir yayın kuvvet-uzama grafiği verilmiştir. Yay 0,2 m uzatıldığında yayda depolanan enerji ve yayın yay sabiti hangisinde doğru verilmiştir?
- A4 J ve 200 N/m
- B8 J ve 200 N/m
- C4 J ve 8 N/m
- D8 J ve 400 N/m
Soldaki birimleri sağdaki büyüklüklerle eşleştiriniz.
Cümlelerdeki boşlukları kutudaki uygun kavramlarla tamamlayınız. Kutudaki bir kavram kullanılmayacaktır.
- Hareket hâlindeki bir cismin sahip olduğu enerji kinetik enerjidir.
- Gerilen bir paket lastiğinde depolanan enerji esneklik potansiyel enerjisidir.
- Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamına mekanik enerji denir.
- Sürtünmeli yolda kayan cismin kaybettiği mekanik enerji ısı enerjisine dönüşür.
Görseldeki sürtünmesiz yolun K noktasından durgun hâlde bırakılan cisim L noktasından kaç m/s süratle geçer?
- A4
- B6
- C8
- D10
Görseldeki cisim yatay yolda 10 m/s süratle geçtikten 25 m sonra duruyor. Cisme etki eden sürtünme kuvvetinin büyüklüğü ve açığa çıkan ısı enerjisi hangisidir?
- A4 N ve 100 J
- B8 N ve 100 J
- C4 N ve 50 J
- D2 N ve 200 J
Görseldeki yay x kadar sıkıştırılıp serbest bırakıldığında m kütleli cisim yaydan E kinetik enerjisi ve v süratiyle ayrılıyor. Sürtünmeler önemsiz olduğuna göre yay 2x kadar sıkıştırılırsa cismin kinetik enerjisi ve sürati ne olur?
- A2E ve 2v
- B4E ve 2v
- C4E ve 4v
- D8E ve 2v
Görselde kütleleri ve süratleri verilen cisimleri kinetik enerjisi en büyük olandan en küçük olana doğru sıralayınız.
- 1M
- 2K
- 4L
- 3N
Görseldeki top hava direnci önemsenmeden serbest bırakılıyor. Topun yere çarpma sürati kaç m/s'dir? Top P noktasından geçerken kinetik enerjisini joule cinsinden bulunuz. (g = 10 m/s²)
Görseldeki sürtünmeli yolun K noktasından durgun hâlde bırakılan cisim yerdeki L noktasından 10 m/s süratle geçiyor. Yol boyunca ısıya dönüşen enerjiyi işlem basamaklarıyla hesaplayınız.