Page 102 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 11

FİZİK
FİZİK Enerji ve Hareket ÇÖZÜMLÜ SORULAR
Enerji ve Hareket

7. Şekilde özdeş iki yaydan oluşmuş ağırlığı önemsiz bir bahçe 8. Şekildeki sistemde X ve Y yaylarının yay sabitleri sırasıyla
salıncağının yayları düşey konumda olacak şekilde dengede 500 N/m ve 250 N/m’dir. Yolun yalnızca K-L arası sürtünmeli
durmaktadır. 50 kg kütleli bir çocuk salıncağın tam ortasına olup uzunluğu 3 m, cisimle yol arasındaki sürtünme katsayısı
tüm ağırlığı salıncakta olacak şekilde sallanmadan oturup 0,5’tir. X yayını 0,4 m sıkıştıran 1 kg kütleli cisim yatay düz-
denge sağlandığında yaylar 0,01 m uzamaktadır. lemde serbest bırakılıyor.

Yatay X yayı Y yayı
yay yay
K L
Buna göre,

I. Cisim Y yayına ilk defa çarptığında yayı en fazla 0,3 m
sıkıştırır.
II. Cisim X yayına ilk defa çarptığında yayı en fazla 0,2 m
sıkıştırır.
III. Cisim K-L yolunun tam ortasında durur.
Çocuk salıncaktan kalkıp aynı şekilde yerine 100 kg küt- yargılarından hangileri doğrudur? (Cisim yaylara esnek
leli babası oturup denge sağlandığında yayın bir tanesin- olarak çarpıyor; g = 10 m/s )
2
de depolanan potansiyel enerji kaç J olur? (g = 10 m/s )
2
A) Yalnız II B) I ve II C) I ve III
A) 5 B) 10 C) 16 D) 20 E) 32 D) II ve III E) I, II ve III

Çözüm:

Cisim ilk durumda X yayı 0,4 m sıkıştırılmış halde beklerken
1 4
2
yayda E = · 500 · ( ) = 40 j potansiyel enerji birikmiş-
px 2 10
tir.
Çözüm: Cisim K-L yolundan her geçişte sürtünmeden dolayı kaybe-
deceği enerji W = -F · x = 1 · 10 · 0,5 · 3 = -15 J olur.
s
Şekilde yaylar yüke paralel bağlı olarak dengede durmakta-
dır. Bu yüzden iki yayın eşdeğer yay sabiti k = k + k eşitli- I. Cisim X yayından çıkıp Y ye geldiği anda 40 - 15 = 25 J
eş
ğinden k = 2k olarak hesaplanır. enerjisi kalmıştır. Bu enerjinin Y yayını sıkıştırma miktarı,
eş
1
Salıncakta 50 kg kütleli yani 500 N ağırlığında yük olduğunda, 25 = · 250 · x 2
2
1
F = k · x eşitliğinden 500 = 2k · 0,01 eşitliğinden k = 25000 N/m x = m olur. I. yargı yanlıştır.
bulunur. 5
II. Cisim Y’den dönüp X’e çarptığı anda 25 - 15 = 10 J enerjisi
Salıncakta 100 kg kütleli yani 1000 N ağırlığında bir yük oldu- kalır, bu enerjinin yayı sıkıştırma miktarı;
ğunda yaylar 1
2
10 = · 500 · x
2
F = 2k · x
x = 0,2 m olur. II. yargı doğrudur.
1000 = 2k · x eşitliğinde k değeri yerine konul-
III. Cisim 10 j enerjiyle K-L yoluna girdiğinde yolda ilerleme
duğunda x = 0,02 m uzar.
miktarı,
1
2
Buradan bir yayda biriken potansiyel enerji E = · k · x
p 2
eşitliğine göre, W = F · x
s
1 2 10 = 5 · x
E = · 25000 · ( ) = 5 J bulunur.
2
p 2 100
x = 2 m olur yani cisim K’den sonra 2 m ilerleyebilir. III. yargı
Cevap: A
yanlıştır.
Cevap: A

100