Kamyonun Hareket ve Enerji Analizi
Yayınlanma:
3. Ozan, uzaktan kumandalı kamyonuna Şekil 1'deki gibi doldurduğu kumu belli bir uzaklığa götürüp boşaltıyor. Kumu boşalttıktan sonra kamyonu hareket ettirip bir süre daha yola devam ediyor.
Kamyonun hız-zaman grafiği Şekil 2'deki olduğuna göre;
I. Kamyon ve kum sisteminin t ve 5t anındaki kinetik enerjileri eşittir.
II. Kamyon ve kum sisteminin 0-2t aralığında mekanik enerjisi sabittir.
III. Kamyon ve kum sisteminin t anındaki mekanik enerjisi, 6t anındaki mekanik enerjisine eşit olabilir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) II ve III
E) I, II ve III
Soruda görsel içerik var: Üst kısımda bir uzaktan kumandalı kamyonun kum yüklediği, taşıdığı ve boşalttığı üç farklı durumu gösteren illüstrasyon (Şekil 1) yer almaktadır. Alt kısımda ise zaman (yatay eksen: 0, t, 2t, 4t, 5t, 6t) ve hız (düşey eksen: 0, v, 2v) değerlerine sahip bir hız-zaman grafiği (Şekil 2) bulunmaktadır. Grafikte, hız 0'dan t anında v'ye çıkıp, 2t anında 0'a inmektedir. 2t'den 4t'ye kadar hız 0 kalmakta, 4t'den 6t'ye kadar doğrusal olarak 2v değerine yükselmektedir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Tarık, seninle birlikte bu fizik sorusunu adım adım inceleyelim ve doğru seçeneği bulalım.
Kamyon ve Kum Sistemi Analizi
Şekil birdeki kamyon başlangıçta kumla doludur. Belli bir mesafe gittikten sonra kumu boşaltıyor ve boş bir şekilde yoluna devam ediyor.
Sistem Kütlelerinin Tanımlanması
Hesaplamalarımızı kolaylaştırmak için boş kamyonun kütlesine büyük M, kamyondaki kumun kütlesine ise küçük m diyelim.
Hız zaman grafiğine göre, sıfır ile iki te zaman aralığında kamyon kum doludur. Yani bu aralıkta toplam kütlemiz büyük M artı küçük m'dir. Dört te anından sonra ise kamyon boş olduğundan kütlemiz sadece büyük M olacaktır.
Şimdi birinci öncülü değerlendirelim. Kamyon ve kum sisteminin te ve beş te anlarındaki kinetik enerjilerini karşılaştıralım. Öncelikle kinetik enerji formülünü hatırlayalım.
I. Öncülün İncelenmesi
Grafiğe baktığımızda te anında kamyonun hızı vee kadardır ve kamyon hâlâ kumla doludur. Bu andaki kinetik enerjiyi yazalım.
Beş te anında ise grafik bize hızın yine vee olduğunu gösteriyor. Ancak bu anda kum boşaltılmıştır, yani kütlemiz sadece büyük M'dir.
Kumun kütlesi sıfırdan büyük olduğu için, te anındaki kinetik enerji beş te anındaki kinetik enerjiden kesinlikle daha büyüktür. Bu yüzden birinci öncül yanlıştır.
Sırada ikinci öncül var. Sıfır ile iki te aralığında mekanik enerjinin sabit olup olmadığını inceleyelim. Mekanik enerji, kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamıdır.
II. Öncülün İncelenmesi
Soru metninde kamyonun yatay düzlemde hareket ettiği belirtilmiştir. Dolayısıyla potansiyel enerjide herhangi bir değişim olmaz, potansiyel enerjiyi sabit ve sıfır kabul edebiliriz.
Bu durumda mekanik enerjinin değişimi tamamen kinetik enerjideki değişime bağlı olacaktır.
Hız zaman grafiğine baktığımızda, sıfır ile iki te zaman aralığında hız sürekli değişmektedir. Hız değiştiği için kinetik enerji de sürekli değişir.
Çözümün devamı Solvi’de
11 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
