Page 106 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 11

FİZİK
FİZİK Enerji ve Hareket ÇÖZÜMLÜ SORULAR
Enerji ve Hareket

14. Şekil I’deki X düzeyinde duran ağırlıksız platformun h kadar 15. Yeterince yüksekteki K noktasından serbest bırakılan m küt-
üstündeki Z düzeyinden bırakılan m kütleli noktasal cisim, leli cisim, L noktasından v , M noktasından v büyüklüğünde-
L M
ağırlıksız yayı en fazla h kadar sıkıştırmaktadır. Şekil II’de ki hızlarla geçmektedir.
aynı yay ortadan ikiye bölünüp K düzeyindeki ağırlıksız plat- K
formla birlikte bir sistem oluşturuluyor.
m
Z m
h L
X v L
h K
Y h M
L v
yatay yatay M
Şekil I Şekil II Yatay

v = v olduğuna göre,
Şekil II’de K düzeyindeki platform üzerine aynı m kütleli L M
noktasal cisim konulup L düzeyine kadar sıkıştırıldıktan I. K - L noktaları arasında ısıya dönüşen enerji sıfırdır.
sonra sistem serbest bırakılırsa cisim K düzeyinden en
II. L - M noktaları arasında cisim üzerinde yapılan net iş sıfırdır.
fazla kaç h kadar yükseğe çıkabilir? (Sürtünmeler ihmal
edilmiştir.) III. Cismin hareket süresi boyunca mekanik enerjisi korunur.
yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?
A) 1 B) 3 C) 4 D) 5 E) 7
A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II

D) I ve III E) II ve III

Çözüm:
Çözüm:
m kütleli cismin Y noktasına göre yer çekimi potansiyel ener-
jisi m · g · 2h’tır. Bu enerji yayda esneklik potansiyel enerji I. KL yolunun bir kısmında hızlanmış olmalıdır. Bu aralıkta
olarak depolanır. hava sürtünmesi olsa da olmasa da hızlanabilir. I. yargının
doğruluğu kesin değildir.
1
m · g · 2h = · k · x ( k yayın esneklik sabiti ve x yayın sı-
2
2 II. LM arasında sabit hızlı gittiği anlaşılıyor, bu durumda ağır-
kışma miktarı olmak üzere)
lığı dengeleyen hava sürtünmesi var demektir. Fakat cisme
1
x yerine h yazılırsa m · g · 2h = · k · h elde edilir. etki eden net kuvvet sıfır olmalı ki kinetik enerjide bir değişim
2
2 meydana gelmesin. Net kuvvet sıfırsa net kuvvetin yaptığı iş
Şekil II’deki sistemde ise yay sıkıştırılıp esneklik potansiyel de sıfır olur. II. yargı doğrudur.
enerjisi depolanıyor. Daha sonra bu enerji cisme aktarılıp cis-
min yer çekimi potansiyel enerjisi kazanması sağlanıyor. III. LM arasında kinetik enerji sabit olmasına rağmen yer çe-
kimi potansiyel enerji azaldığı için mekanik enerji kesinlikle
Bilgi: Yay ortadan ikiye bölünürse k olan esneklik sabiti 2k azalmıştır. III. yargı yanlıştır.
olur. İkinci şekilde her bir yayda depolanan esneklik potansi-
yel enerjileri toplayıp cismin kazanacağı yer çekimi potansi- Cevap: B
yel enerjiye eşitlenirse
1 1
2
2
· 2k · h + · 2k · h = m · g · h ı

2 2
m g h⋅⋅ ı = 1 ⋅ 4k h⋅ 2 (h : m kütleli cismin L noktasına göre yük-
ı
2
sekliğidir.)
Denklemler yerine yazılarak çözülürse h = 8h çıkar. Cisim L
ı
seviyesinden 8h fakat K seviyesinden 7h yükseğe çıkabilir.
Cevap: E

104