Yay Potansiyel Enerjisi Karşılaştırması
Yayınlanma:
3. Kütlesi ihmal edilen ve esneklik sınırı aşılmayan bir yayın esneklik potansiyel enerjisi;
- masanın üzerine konularak büyüklüğü F olan bir kuvvet ile Şekil I'deki gibi sıkıştırıldığında $U_{1}$,
- iki elin arasına alınarak büyüklüğü F olan kuvvetlerle Şekil II'deki gibi sıkıştırıldığında $U_{2}$,
- iki elin arasına alınarak büyüklüğü F olan kuvvetlerle Şekil III'teki gibi gerildiğinde $U_{3}$
olmaktadır.
[Görsel açıklaması: Şekil I, II, III]
Üç durumda da sistem dengede olduğu anda $U_{1}$, $U_{2}$ ve $U_{3}$ arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
A) $U_{2} > U_{1} > U_{3}$
B) $U_{3} > U_{2} > U_{1}$
C) $U_{1} > U_{2} = U_{3}$
D) $U_{2} = U_{3} > U_{1}$
E) $U_{1} = U_{2} = U_{3}$
Soruda görsel içerik var: Üç farklı durum gösteren görsel: Şekil I'de bir el, bir yayı masa yüzeyine dik bir F kuvvetiyle sıkıştırmaktadır. Şekil II'de iki el, yayı yatay doğrultuda karşılıklı F kuvvetleriyle sıkıştırmaktadır. Şekil III'te iki el, yayı yatay doğrultuda iki yana çeken F kuvvetleriyle germektedir. Görselin altında yay enerjisi için $1/2 k x^2$ formülü ve enerji karşılaştırması için notlar el yazısıyla eklenmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba! Bu soruda, üç farklı durumda bir yayın sahip olduğu esneklik potansiyel enerjilerini karşılaştıracağız.
Esneklik Potansiyel Enerjisi Analizi
Öncelikle temel formülümüzü hatırlayalım. Bir yaydaki geri çağırıcı kuvvet, k yay sabiti ve x sıkışma veya gerilme miktarı olmak üzere, F eşittir k çarpı x ile ifade edilir.
Yayın depoladığı enerji ise bir bölü iki k x kare formülüyle hesaplanır. Bu iki formülü birleştirirsek, enerjiyi F kare bölü iki k olarak da yazabiliriz.
Burada kritik nokta şudur: Dengedeki bir yayda, yayın her iki ucuna uygulanan net gerilme veya sıkıştırma kuvveti aynı büyüklüktedir.
Şimdi Şekil biri inceleyelim. Masanın üzerindeki yaya yukarıdan F kuvveti uygulanıyor. Denge durumunda, masa da yaya yukarı doğru F büyüklüğünde bir tepki kuvveti uygular.
Durum 1: Masa Üzerindeki Yay
Yani yay, iki ucundan F büyüklüğündeki kuvvetlerle sıkıştırılmaktadır. Bu durumda depolanan enerji U bir, F kare bölü iki k olur.
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
