Enerji Korunumu ve Hareket Analizi

PhysicsEnergy ConservationOrtaYKS

Yayınlanma:

2. Kütlesi m olan boyutları önemsiz cisim, sürtünmelerin önemsiz olduğu ortamda şekildeki yörüngeyi izlemektedir. Buna göre

I. Cisim K noktasından serbest bırakılmıştır.

II. Cismin L noktasındaki kinetik enerjisi, M noktasındaki yere göre kütle çekim potansiyel enerjisine eşittir.

III. Cisim K ve M noktalarından geçerken yere göre kütle çekim enerjileri birbirlerine eşittir.

yargılarından hangileri yanlıştır?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) Yalnız III

D) I ve II

E) II ve III

Soruda görsel içerik var: Bir fizik problemi şeması: K noktasından serbest bırakılan, kütlesi m olan bir cismin, kavisli bir ray üzerinden geçerek L noktasından geçip M noktasına ulaştığını gösteren bir grafik. Rayın K ve M noktaları yerden aynı h yüksekliğindedir. L noktası rayın en alt (yer seviyesi) noktasıdır. M noktasından sonra cisim yatay atış hareketi yapmaktadır. Şemada K noktasında 'm', M noktasında 'm', L noktasında 'm' etiketli kutucuklar bulunmaktadır. M noktası geçilirken cisme etki eden aşağı yönlü ağırlık kuvveti (mg) ve sağa doğru hız vektörü (v) oklarla gösterilmiştir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Nazire, sürtünmesiz bir ortamda hareket eden bu cismin enerji dönüşümlerini birlikte inceleyelim.

Enerji Korunumu ve Mekanik Enerji

$$E_{\text{mekanik}} = E_{\text{kinetik}} + E_{\text{potansiyel}} = \text{Sabit}$$
2
Adım 2

Sistemde sürtünmeler önemsiz olduğu için mekanik enerji hareket boyunca korunacaktır. L noktasını yer kabul edersek, K ve M noktalarının yerden yüksekliği h olsun.

$$h_K = h_M = h \quad \text{ve} \quad h_L = 0$$
3
Adım 3

Birinci yargıyı inceleyelim. Cisim M noktasında tepe noktasından geçerken sadece yatay hıza sahiptir, yani kinetik enerjisi sıfırdan farklıdır.

$$E_M = mgh + \frac{1}{2}mv_x^2 \quad (v_x \neq 0)$$
4
Adım 4

K noktasındaki toplam enerji de M noktasındaki toplam enerjiye eşit olmalıdır. Buradan, K noktasında cismin kinetik enerjisinin sıfırdan büyük olması gerektiğini görürüz. Yani cisim serbest bırakılmamıştır, bir ilk hızı vardır. Dolayısıyla birinci yargı yanlıştır.

$$E_K = E_{k,K} + mgh$$
$$E_K = E_M \implies E_{k,K} = \frac{1}{2}mv_x^2 > 0$$
5
Adım 5

Şimdi ikinci yargıyı değerlendirmek için yeni bir tahtada devam edelim ve L ile M noktalarındaki enerjileri karşılaştıralım.

L ve M Noktalarındaki Enerjiler

6
Adım 6

L noktasındaki kinetik enerji, yer seviyesinde potansiyel enerji sıfır olduğundan, cismin o andaki toplam mekanik enerjisine eşittir.

$$E_L = E_{k,L} + 0 = E_{k,L}$$

Çözümün devamı Solvi’de

6 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
Energy Conservation
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

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