Esneklik Potansiyel Enerjisinin Karşılaştırılması
Yayınlanma:
4. Tüm sürtünmelerin ihmal edildiği ortamlarda, özdeş K, L ve M yaylarından K ve L yaylarının her iki ucu da serbest halde iken M yayının bir ucu duvara bağlanıp diğer ucu serbest bırakılmıştır. Eşit süratlerle hareket eden özdeş arabalar yaylara çarptıktan sonra yaylarda depolanan maksimum esneklik potansiyel enerjileri $E_K, E_L$ ve $E_M$ oluyor.
[Görsel tasviri: K yayı arabanın önünde ve arkasında hareket alanı var, L yayı arabanın önünde ve arkasında hareket alanı var, M yayı bir ucu duvara sabitlenmiş]
Arabalar L yayına aynı anda çarptığına göre, yaylarda depolanan maksimum esneklik potansiyel enerjileri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
A) $E_K = E_L = E_M$
B) $E_L = E_M > E_K$
C) $E_K > E_L > E_L$
D) $E_L > E_K = E_M$
E) $E_L > E_M > E_K$
Soruda görsel içerik var: Üç yatay sistem görseli bulunmaktadır. Her birinde bir araba ve bir yay vardır. K, L, M yayları gösterilmiştir. K yayında her iki uç serbesttir. L yayında her iki uç serbesttir ancak L yayının konumu K yayından farklı olarak arabanın hareket yolunun tam ortasındadır. M yayında bir uç duvara sabitlenmiştir. Arabalar eşit süratle (v) hareket etmektedir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Beyza, enerji korunumu ve momentum konularını birleştiren bu güzel fizik sorusunu birlikte çözelim.
Enerji Korunumu ve Esneklik Potansiyel Enerjisi
Soruda sürtünmesiz ortamda özdeş yaylar ve özdeş arabalar kullanılıyor. Her arabanın kütlesine m, hızına v diyelim. Her bir arabanın başlangıçtaki kinetik enerjisi bir bölü iki m v karedir ve buna E diyelim.
Önce M yayına bakalım. Yay duvara sabitlenmiş. Araba çarptığında tüm kinetik enerjisini yaya aktarır ve durur. Bu durumda M yayında depolanan maksimum enerji, arabanın başlangıç enerjisi olan E kadardır.
Şimdi K yayını inceleyelim. Burada yay serbest halde ve bir araba çarpıyor. Bu aslında merkezi esnek olmayan bir çarpışma gibi düşünülebilir.
K Yayı Analizi
Yay maksimum sıkıştığında, araba ve yay aynı hızla hareket ederler. Ancak yayın kütlesi ihmal edildiği için, momentum korunumu gereği araba durmaz, hızı değişir. K yayı iki ucu serbest olduğu için momentumun bir kısmını korumak zorundadır. Ancak bu sistemde araba yayı sıkıştırırken enerjisinin tamamını veremez.
K yayında, yay serbest olduğu için araba çarptığında yay da onunla birlikte ivmelenir. Maksimum sıkışma anında göreceli hız sıfır olur. Tek araba olduğu için M'deki gibi tam durma gerçekleşmez, enerji paylaşılır. Ancak burada M ile kıyaslandığında, M sabit olduğu için daha fazla enerji depolar. Yani E M büyüktür E K diyebiliriz.
Çözümün devamı Solvi’de
5 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
