Eğik Düzlemde Enerji Korunumu ve Kinetik Enerji

Merhaba! Bu soruda sürtünmesiz bir eğik düzlem üzerinde birbirine iple bağlı iki kütlenin hareketini ve enerji dönüşümünü inceleyeceğiz. İki m kütleli cisim yere çarptığı anda üç m kütleli cismin kinetik enerjisini m g h cinsinden bulacağız.

Sistem serbest bırakıldığında, mekanik enerjinin korunduğunu biliyoruz. Başlangıçtaki toplam potansiyel enerjiyi ve son durumdaki enerjileri analiz edelim.

İki m kütleli cisim h kadar aşağı indiğinde, üç m kütleli cisim de eğik düzlem üzerinde h kadar yol alır. Bu durumda sistemdeki yükseklik değişimlerini belirleyelim.

İki m kütleli cisim h kadar alçalarak potansiyel enerji kaybeder. Bu kayıp, iki m çarpı g çarpı h kadardır.

Üç m kütleli cisim ise eğik düzlemde h kadar yukarı doğru ilerler. Bu cismin dikeydeki yükselme miktarı, h çarpı sinüs otuz yedi kadardır.

Öyleyse, üç m kütleli cismin kazandığı potansiyel enerji, üç m çarpı g çarpı sıfır virgül altı h olur. Bu da bir virgül sekiz m g h yapar.

Sistemdeki net potansiyel enerji değişimini bulalım. Kaybedilen ve kazanılan enerjileri topluyoruz.