İş, Güç ve Enerji Sorusu
Yayınlanma:
5. Hava direncinin ihmal edildiği bir ortamda sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan bir masanın üzerindeki çay tepsisi ile çay bardağı şekildeki konumda hareketsiz durmaktadır. Bu andan itibaren masa, yönü yatay doğrultuda olacak şekilde büyüklüğü sabit bir F kuvvetiyle ok yönünde itildiğinde masa, çay tepsisi ve çay bardağının birbirine göre konumlarının değişmediği gözlemleniyor. Masanın kütlesi en büyük, çay bardağının kütlesi en küçük olduğuna göre; masanın hareketi süresince F kuvvetinin masa üzerinde yaptığı iş ($W_F$), masanın çay tepsisine uyguladığı sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ($W_M$) ve çay tepsisinin çay bardağına uyguladığı sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ($W_Ç$) arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir? A) $W_F = W_M = W_Ç$ B) $W_Ç > W_M > W_F$ C) $W_F > W_M > W_Ç$ D) $W_F = W_M > W_Ç$ E) $W_F > W_M = W_Ç$
Soruda görsel içerik var: Bir masanın üzerinde oturan bir çay tepsisi ve onun üzerinde de bir çay bardağı gösterilmektedir. Masanın sol tarafından sağa doğru iten bir F kuvveti uygulanmaktadır (ok işareti ile gösterilmiş). Masa, yatay bir düzlem üzerinde durmaktadır. Tepsi ve bardak masa ile birlikte hareket etmektedir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba arkadaşlar. Bugün iş ve enerji konusunu içeren güzel bir fizik sorusuyla beraberiz. Önce soruda verilen sistemi ve koşulları bir analiz edelim.
Dinamik ve İş-Enerji Analizi
Hava direnci ve masanın yerle olan sürtünmesi ihmal ediliyor. Masaya sabit bir F kuvveti uygulanmış ve masa, tepsi ve bardak birbirlerine göre konumları değişmeden birlikte hareket ediyorlar.
* Sürtünmesiz yatay düzlem
* Sabit $F$ kuvveti
* Birlikte hareket (ivmeler eşit)
Cisimler birlikte hareket ettiğine göre, her birinin ivmesi sistemin ivmesine eşittir. Buna a diyelim. Kütleler arasındaki ilişki ise soruda masanın en büyük, bardağın ise en küçük olduğu şeklinde verilmiş.
Şimdi her bir parçaya etki eden net kuvvetleri inceleyelim. Newton'un ikinci kanununa göre net kuvvet, kütle çarpı ivmedir.
Kuvvet Analizi
F kuvveti tüm sistemi hareket ettirir. Masanın tepsiye uyguladığı sürtünme kuvveti tepsiyi, tepsinin bardağa uyguladığı sürtünme kuvveti ise bardağı hareket ettirir.
Burada f indis em t masanın tepsiye, f indis te be ise tepsinin bardağa uyguladığı sürtünme kuvvetidir. Kütlelere baktığımızda tepsiyi ve bardağı birlikte çeken kuvvet, sadece bardağı çeken kuvvetten daha büyüktür.
Şimdi yapılan işleri hesaplayalım. İş formuülü, kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımıdır. Cisimler beraber hareket ettiği için hepsinin yer değiştirmesi aynıdır.
İş Hesaplaması
Çözümün devamı Solvi’de
7 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
