İçeriğe geç

12. sınıf · Fizik · 7. hafta (26-30 Ekim 2026)

Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi, Kurtulma ve Bağlanma Enerjisi: çalışma kâğıdı

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

PDF indir Cevaplı PDF Konu özeti
DERS KUTUSUDERSKUTUSU.COM
ÇALIŞMA KÂĞIDICEVAPLI
12. Sınıf · Fizik · 7. Hafta
Ad Soyad:Sınıf / No:Tarih:

Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi, Kurtulma ve Bağlanma Enerjisi

İki gök cismi arasındaki kütle çekim potansiyel enerjisini açıklar ve negatif işaretin fiziksel anlamını yorumlar. · Gezegen yüzeyindeki bir cismin çekim alanından tamamen çıkması için gereken kurtulma enerjisini ve kurtulma hızını analiz eder. · Yörüngede dolanan bir uydunun toplam mekanik enerjisini ve bağlanma enerjisini yörünge yarıçapıyla ilişkilendirir.

HATIRLAYALIM
  • Kütle çekim potansiyel enerjisi Ep = -G . M . md olup sonsuzda sıfırdır (d → ∞ iken Ep = 0); uzaklık arttıkça Ep artar.
  • Gezegen yüzeyinden kurtulma enerjisi Ekurtulma = +G . M . mR ve kurtulma hızı vkurtulma = olup cismin kütlesine (m) bağlı değildir.
1Eşleştirme

Kütle çekim enerjileri ve uydu dinamiğine ait kavramları matematiksel bağıntılarıyla eşleştiriniz.

Potansiyel (Ep)-G·M·m / dKurtulma (Ekurt)+G·M·m / RToplam (Et)-G·M·m / (2r)Bağlanma (Ebağ)+G·M·m / (2r)
a1. Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi
c2. Yüzeyden Kurtulma Enerjisi
b3. Uydunun Toplam Mekanik Enerjisi
a)Ep = -G . M . md
b)Et = -12 . G . M . mr
c)Ekurtulma = +G . M . mR
2Doğru mu, yanlış mı?

Kütle çekim potansiyel, kurtulma ve bağlanma enerjisiyle ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.

Sonsuzda Epd → ∞ iken Ep = 0Kurtulma HızıKütleye (m) bağlı değilKinetik Enerji+G·M·m / (2r)GüneşEn yüksek kurtulma hızı
DY
Kütle çekim potansiyel enerjisi iki gök cismi arasındaki uzaklık sonsuz olduğunda sıfır kabul edilir.✓
Bir gezegenin yüzeyinden fırlatılan roketin kurtulma hızı roketin kütlesi arttıkça artar.✓
R yarıçaplı çembersel yörüngede dolanan uydunun kinetik enerjisi Ek = +12 . G . M . mr kadardır.✓
Güneş sisteminde yüzeyinden kurtulma hızı en büyük olan gök cismi Güneş'tir.✓
3Açık uçlu

Kütle çekim potansiyel enerjisi ve uydunun toplam mekanik enerjisi bağıntılarının önünde neden eksi (-) işareti bulunduğunu

Potansiyel enerji sonsuzda sıfır seçildiği ve cisim gezegene kütle.
4Çoktan seçmeli

Görseldeki gibi M kütleli gezegen etrafında r yarıçaplı yörüngeden 2r yarıçaplı yörüngeye çıkarılan m kütleli

UYDU YÖRÜNGESİ: r → 2r ÇIKARILDIĞINDA ENERJİ DEĞİŞİMİPotansiyel ve ToplamSıfıra yaklaşır, ARTARKinetik Enerji (Ek)Hız düşer, AZALIRBağlanma EnerjisiKoparmak kolay, AZALIR
  1. APotansiyel ve toplam enerjisi artar, bağlanma enerjisi azalır.
  2. BPotansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar.
  3. CKinetik ve bağlanma enerjisi artar, toplam enerjisi azalır.
  4. DPotansiyel, kinetik ve toplam enerjisi değişmez.
5Kısa cevap

Aynı gezegenin yüzeyinden fırlatılan m ve 3m kütleli iki uzay aracının kurtulma enerjileri ve kurtulma hızları arasındaki ilişki nedir?

KURTULMA ENERJİSİ VE KURTULMA HIZI İLİŞKİSİE(kurtulma) = +G·M·m / R (Cismin m kütlesiyle doğru orantılıdır)v(kurtulma) = 2·G·M / R (m kütlesine bağlı DEĞİLDİR!)
3m kütleli aracın kurtulma enerjisi m kütlelinin 3 katıdır; ancak.
6Tabloyu tamamla

r yarıçaplı yörüngede dolanan ve potansiyel enerjisi Ep = -2E olan bir uydunun enerji tablosunu E cinsinden tamamlayınız.

Enerji TürüGenel BağıntıEp = -2E İken Değeri
Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi (Ep)-G . M . mr-2E
Kinetik Enerji (Ek)+12 . G . M . mr+E
Toplam Mekanik Enerji (Et)-12 . G . M . mr-E
Bağlanma Enerjisi (Ebağlanma)+12 . G . M . mr+E
7Sıralama

Görseldeki Güneş sistemi gök cisimlerini yüzeylerinden kurtulma hızlarına göre küçükten büyüğe doğru sıralayınız.

1. AyEn düşük (~8.280 km/h)2. MarsKüçük kütleli gezegen3. JüpiterEn büyük gezegen4. GüneşEn yüksek (~2,2M km/h)
  1. 1Ay (Yüzeyinden kurtulma hızı en düşük gök cismi: ~8.280 km/h)
  2. 4Güneş (Sistemdeki tüm kütlenin merkezinde yer alan yıldız)
  3. 2Mars (Kütlesi ve çekim ivmesi Dünya'dan küçük gezegen)
  4. 3Jüpiter (Gezegenler içinde kurtulma hızı en yüksek dev gezegen)
8Boşluk doldurma

Cümlelerdeki boşlukları kutudaki kavramlarla tamamlayınız.

ÇEKİM ALANINDAN KURTULMA VE BAĞLANMA ENERJİSİYüzeyden Sonsuza: Kurtulma Enerjisi · Yörüngeden Sonsuza: Bağlanma EnerjisiNegatif (-) toplam enerji, uydunun gezegene kütle çekimiyle bağlı olduğunu gösterir.
kurtulmabağlanmamerkezcilbağlı
  1. Gezegen yüzeyindeki cismi çekim alanından tamamen çıkarmak için gereken minimum enerjiye kurtulma enerjisi denir.
  2. Yörüngede dolanan uydunun toplam enerjisini sıfır yaparak yörüngeden koparan enerjiye bağlanma enerjisi denir.
  3. Kütle çekim potansiyel enerjisi bağıntısındaki eksi (-) işareti sistemin çekim kuvvetiyle bağlı olduğunu gösterir.
9Şifreli kelime

İpuçlarına karşılık gelen kavramları yazarak anahtar kelimeyi bulunuz.

Gezegen etrafında belirli bir yörüngede dolanan gök cismi veya uzay aracı (4 harf)UYDU
İş yapabilme yeteneği; birimi Joule olan skaler büyüklük (6 harf)ENERJİ
Uydunun gezegen etrafında izlediği çembersel veya eliptik yol (7 harf)YÖRÜNGE

Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: UEY

10Çoktan seçmeli

Görseldeki M kütleli gezegen etrafında 3d yarıçaplı yörüngede 9m kütleli X uydusu, 4d yarıçaplı yörüngede 12m kütleli Y uydusu dolanmaktadır. Potansiyel enerjileri oranı Ep(X)Ep(Y) kaçtır?

YÖRÜNGE KARŞILAŞTIRMASI: X VE Y UYDULARIX Uydusu: Kütle = 9m, Yörünge Yarıçapı = 3d → Ep(X) = -3·G·Mm/dY Uydusu: Kütle = 12m, Yörünge Yarıçapı = 4d → Ep(Y) = -3·G·Mm/d
  1. A1
  2. B34
  3. C43
  4. D916
11Eşleştirme

Uydunun yörünge yarıçapı (r) artırıldığında fiziksel niceliklerde gerçekleşen değişimleri eşleştiriniz.

Hız ve EkAzalır: v ∝ 1/rPotansiyel (Ep)Artar (0’a yaklaşır)Toplam (Et)Artar (Üst yörünge)Bağlanma (Ebağ)Azalır (Kolay kopar)
b1. Çizgisel Hız (v) ve Kinetik Enerji (Ek)
c2. Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi (Ep)
a3. Toplam Mekanik Enerji (Et)
a)Dışarıdan iş yapılarak üst yörüngeye çıkıldığı için artar
b)Gezegenden uzaklaşıldığı için azalır
c)Negatif değeri sıfıra yaklaştığı için artar
12Doğru mu, yanlış mı?

Uydu enerjileri ve kurtulma hızıyla ilgili ifadelerden doğru olanlara D, yanlış olanlara Y yazınız.

DY
Bir uydunun bağlanma enerjisi büyüklükçe toplam mekanik enerjisinin mutlak değerine eşittir (Ebağlanma = |Et|).✓
Yörüngede dolanan bir uydunun potansiyel enerjisinin büyüklüğü kinetik enerjisinin iki katıdır (|Ep| = 2Ek).✓
Gezegene daha yakın yörüngede dolanan özdeş bir uydunun bağlanma enerjisi daha küçüktür.✓
Kütle çekim potansiyel enerjisinin SI birim sistemindeki birimi Joule'dür (J).✓