Page 94 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Fizik 9
P. 94

FİZİK                                        İş, Güç ve Enerji                      ÇÖZÜMLÜ SORULAR



        32.  Ekin öğretmen fizik dersinde yeryüzünden uzaya atılacak   33.  Düşey kesiti şekildeki gibi verilmiş olan yolun yalnız N-S
            24m kütleli hayali bir uzay aracı ile ilgili aşağıdaki bilgileri   noktaları  arası  sürtünmeli  ve  sürtünme  katsayısı  sabittir.
            veriyor.                                               K noktasından m kütleli cisim 2mgh kadar kinetik enerjiyle
                                                                   fırlatıldığında U noktasına kadar çıkabilmektedir.
               •  Uzay aracı her 320 km yükseldiğinde hızı 2 katına çık-
               makta,  yanan  yakıttan  dolayı  boş  kütlesi  yarıya  düş-
               mektedir.                                               K                                    V
               •  Sürtünmeler ihmal edilmektedir.                      h
               •  Uzay aracının kalkış anındaki hızı v kabul edilecektir  L                               U
                                                                       h
               •  Yeryüzünden atmosfer üst sınırı 960 km'dir.
               •  Uzay aracının içindeki personelin kütlesi önemsenme-  h    M                         T
               mektedir.
                                                                                 N     P     R     S
            Bu  bilgileri    dikkate  alarak  uzay  aracının  yeryüzünden
            atmosfer  sınırına  kadar  olan  hareketi  süresince  kinetik      Bölmeler  eşit  aralıklı  olduğuna  göre  cismin  kütlesi  2m
            enerji ve potansiyel enerji değişimleri nasıldır? (Yerçekimi   yapılarak yine K noktasından 2mgh kinetik enerjiyle atıl-
            ivmesi sabit kabul edilecek.)                          saydı ilk kez nerede hızı sıfır olurdu? (g: yer çekimi ivme-
                                                                   si)
                       Kinetik             Potansiyel
                                                                   A)  R noktasında
                    Enerji Değişimi      Enerji Değişimi
            A)     Artar - Azalır - Artar  Azalır - Artar - Değişmez  B)  S noktasında
            B)     Artar - Artar - Azalır  Artar - Azalır - Azalır  C)  S - T aralığında
            C)     Artar - Sıfır - Artar  Artar - Artar - Artar    D)  T noktasında
            D)     Artar - Artar - Artar  Artar - Sıfır - Azalır   E)  U noktasında
            E)     Artar - Artar - Artar  Artar - Artar - Artar

                                                                   Çözüm:

            Çözüm:                                                 Cismin K noktasındaki mekanik enerjisi
                                                                   3mgh + 2mgh = 5mgh

                  Kinetik Enerji      .                            Sürtünme  kuvvetinin  her  bölmede  yaptığı  iş  W   olsun.
                                                                                                          S
                  96mv 2                                           N’deki  mekanik  enerji  K’ye  eşit  ve  5mgh  kadardır.  N’den
                                                                   S’ye gelene kadar toplamda 3W  kadar enerjisi azalır çünkü
                              .                                    sürtünme kuvveti negatif iş yapar. S de kalan 5mgh - W
                                                                                            S
                                                                                                                S
                  48mv 2                                           kadarlık enerji ile U’daki mekanik enerjisi eşittir.
                  24mv .
                      2
                      2 .                                          5mgh - 3W  = 2mgh   (W  = mgh)
                                                                            S
                                                                                       S
                  12mv
                      0                  Hız
                        v 2v  4v      8v                           Kütlesi  2m  olsaydı  K’deki  potansiyel  enerjisi  6mgh  olur
                                                                   ve K’deki mekanik enerjisi 8mgh olur . N noktasına 8mgh
                 1     2      2           1      2     2           mekanik  enerji  ile  gelir.  Bu  senaryoda  sürtünme  kuvveti,
            E  =   24mv = 12mv       E =   12m4v = 24mv
             k1                       k2
                 2                        2                        kütle iki katına çıkıp tepki kuvvetini de 2 katına çıkaracağı
                 1      2      2         1      2      2           için her bölmede yapacağı negatif iş  2mgh olur ve cismin
            E  =   6m16v = 48mv      E =   3m64v = 96mv
             k3                       k4                           mekanik enerjisini sürtünmeli bölmede her aralık için 2mgh
                 2                       2
                                                                   kadar  azaltır.  S  noktasına  8mgh  -  6mgh  =  2mgh  kinetik

                           .
                Yer Çekimi Potansiyel Enerji .                     enerji ile gelir. Bu kinetik enerji eğik düzleme tırmanırken
                 3840mg                                            potansiyel enerjiye dönüşür. Kütlesi 2m olacağı için h yük-
                                     .                             sekliğe yani T noktasına çıkabilir.
                 2880mg
                                                                                                          Cevap: D
                      .
                      0    320  640  960  Yükseklik

            E  = 24mg0 = 0           E = 12mg320 = 3840mg
             p1                       p2
            E  = 6mg640 = 3840mg     E = 3mg960 = 2880mg
             p3                       p4
                                                  Cevap: D




                                                           92
   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99