Cismin Hız-Zaman Grafiği ve Kinetik Enerji Değişimi

Physicsİş, Güç ve EnerjiZorYKS

Yayınlanma:

Soru

Yatay düzlemde $t = 0$ anında hızı $12\,m/s$ olan $2\,kg$ kütleli cismin hız-zaman grafiği şekildeki gibi verilmektedir. Aşağıdaki 1 ve 2. soruları soru bağlamında verilen değerler ve grafikten yararlanarak cevaplandırınız. 1. Grafiğe göre (0-15) s zaman aralığında cismin kinetik enerjisindeki değişim ve yapılan iş ile ilgili, I. (0-5) s zaman aralığında cisme etki eden net kuvvet sıfırdır. II. (10-15) s zaman aralığında cisme etki eden net kuvvet (5-10) s aralığında cisme etki eden net kuvvetten büyüktür. III. (5-10) s zaman aralığında cisim üzerinde net kuvvetin harcadığı güç $45\,watt$ ile $60\,watt$ arasında bir değerdedir. çıkarımlarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: Bir hız-zaman grafiği verilmiştir. Dikey eksen hız (m/s) olup 12 ve 20 değerlerini içermektedir. Yatay eksen zaman (s) olup 0, 5, 10 ve 15 değerlerini içermektedir. Grafiğin hareketi: 0-5 saniye arasında sabit 12 m/s hız, 5-10 saniye arasında 12'den 20'ye lineer artış, 10-15 saniye arasında 20'den 0'a lineer azalış şeklindedir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Elif, seninle birlikte bu harika fizik sorusunu adım adım çözelim. Sorumuzda yatay düzlemde hareket eden iki kilogram kütleli bir cismin hız-zaman grafiği verilmiş.

İş, Güç ve Enerji

Kütle: $m = 2 \; \text{kg}$

2
Adım 2

Öncelikle grafiği daha rahat analiz edebilmek için tahtamıza çizelim. Hızın zamanla nasıl değiştiğini bu grafikten net bir şekilde görebiliyoruz.

0510151220Hız (m/s)Zaman (s)
3
Adım 3

Şimdi birinci öncülü inceleyelim. Sıfır ile beş saniye zaman aralığında cisme etki eden net kuvvetin sıfır olup olmadığına bakacağız.

Öncül I: (0-5) s Aralığı

Sıfır ile beş saniye aralığında cisme etki eden net kuvvet sıfır mıdır?

4
Adım 4

Newton'ın ikinci hareket yasasına göre, net kuvvet cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir.

$$ F_{\text{net}} = m \cdot a$$
5
Adım 5

Grafikten sıfır ile beş saniye aralığına baktığımızda, hızın on iki metre bölü saniyede sabit kaldığını görüyoruz.

$$ v = 12 \; \text{m/s} \quad (\text{sabit})$$
6
Adım 6

Hız sabit olduğu için, hızdaki değişim sıfırdır ve bu nedenle cismin ivmesi de sıfır olur.

$$ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = 0 \; \text{m/s}^2$$
7
Adım 7

İvme sıfır olduğuna göre, net kuvvet de sıfır olmak zorundadır. Dolayısıyla birinci öncülümüz doğrudur.

$$ F_{\text{net}} = 2 \cdot 0 = 0 \; \text{N}$$
8
Adım 8

Harika, şimdi ikinci öncüle geçelim. On ile on beş saniye aralığındaki net kuvvetin, beş ile on saniye aralığındakinden daha büyük olup olmadığını kontrol edeceğiz.

Öncül II: Net Kuvvetlerin Karşılaştırılması

$(10-15)$ s aralığındaki net kuvvet ile $(5-10)$ s aralığındaki net kuvveti karşılaştıralım.

9
Adım 9

Önce beş ile on saniye aralığındaki ivmeyi hesaplayalım. Hız on ikiden yirmiye çıkmaktadır.

$$ a_1 = \frac{20 - 12}{10 - 5} = \frac{8}{5} = 1,6 \; \text{m/s}^2$$
10
Adım 10

Bu aralıkta cisme etki eden net kuvvet, kütle olan iki ile bir virgül altı ivmesinin çarpımından üç virgül iki Newton bulunur.

$$ F_1 = m \cdot a_1 = 2 \cdot 1,6 = 3,2 \; \text{N}$$

Çözümün devamı Solvi’de

10 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
İş, Güç ve Enerji
Zorluk
Zor
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

İş ve Güç Değişimi İş, Güç ve Enerji · Orta Fiziksel Anlamda İş İş, Güç ve Enerji · Orta İş Hesabı ve Enerji Dönüşümü İş, Güç ve Enerji · Orta

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir