Page 44 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

68. ALIŞTIRMA

Şekildeki gibi esnemeyen iple birbirine bağlanmış olan m X = 1 kg
1 kg kütleli X ve 4 kg kütleli Y cisimlerinden X cismine F = 10 N X
büyüklüğü 10 N olan yatay F kuvveti uygulanırken
k = 0,5 m Y = 4 kg
sistem serbest bırakılmaktadır.
2 m Y
Yatay düzlemle X cismi arasındaki sürtünme kat-
sayısı sabit ve 0,5 olduğuna göre Y cismi yere çarpın- 1 m
caya kadar geçen sürede Yer
a) F kuvvetinin yaptığı iş kaç J olur?
b) Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş kaç J olur?
2
c) Y cismi yere çarptığı anda kinetik enerjisi kaç J olur? (g = 10 m/s alınız.)

ÇÖZÜM

83. ÖRNEK

Eğik düzlemin 2 m yüksekliğindeki K noktasından serbest bırakılan K
2 kg kütleli cisim L noktasına 4 m/s büyüklüğünde hızla ulaşmaktadır. m = 2 kg

Buna göre cisim L noktasından eğik düzlemin yüzeyine paralel
olacak şekilde hangi hızla atılırsa K noktasına ancak ulaşır?
2
(g = 10 m/s alınız.) h = 2 m

ÇÖZÜM L

Cisim K noktasında potansiyel enerjiye sahiptir. Eğer sistem sürtünmesiz ise cisim serbest bırakılıp
L noktasına geldiğinde sahip olduğu tüm potansiyel enerji, kinetik enerjiye dönüşecektir. Cismin K
noktasındaki potansiyel ve L noktasındaki kinetik enerjileri
1 1 2
2
E PK = m . g . h = 2 ∙ 10 ∙ 2 = 40 J E KL = 2 m $ V = 2 2 . 4 = 16 J olur.
K noktasındaki potansiyel enerji ile L noktasındaki kinetik enerji eşit değildir. Bu durumda potansiyel
enerjinin tamamı kinetik enerjiye dönüşmemiştir. Cismin potansiyel ve kinetik enerjilerinin arasındaki
fark sürtünme kuvvetinin yaptığı işe eşittir.

W S = 40 – 16 = 24 J olur.
Cismin K noktasına ulaşabilmesi için L noktasından hem eğik düzlemi çıkaracak kadar enerji hem de
sürtünme kuvvetinin yaptığı iş kadar kinetik enerji ile atılmalıdır. Cisim L noktasından V' büyüklüğün-
de hızla atılırsa

1 2
E K = 2 m ^h
$ Vl = m . g . h + W S
1 2 . (V') = 2 ∙ 10 ∙ 2 + 24 ( (V') = 64 ( V' = 8 m/s olarak bulunur.
2
2
2

146