10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 169
2.20 ve 2.21. Sorular – Cevapları (MEB Yayınları)
2.20. Soru – Çözüm
Soru: 50 kg kütleli Görkem, 5 m yükseklikteki kaydıraktan kaymaktadır. Görkem’in ilk hızı sıfırdır.
g = 10 m/s²
a) Kaydırakta sürtünme yoksa, Görkem’in A noktasındaki hız büyüklüğü kaç m/s olur?
b) Kaydırak sürtünmeliyse ve Görkem’in A noktasındaki hızı 5 m/s ise, mekanik enerji kaybı kaç J olur?
Cevap – a
Başlangıçta potansiyel enerji vardır:
Ep = m g h = 50 × 10 × 5 = 2500 J
Sürtünme olmadığı için tüm enerji kinetik enerjiye dönüşür:
1/2 m v² = 2500
1/2 × 50 × v² = 2500
25 v² = 2500
v² = 100
v = 10 m/s
Cevap – b
A noktasındaki kinetik enerji: Ek = 1/2 m v² = 1/2 × 50 × 5² = 625 J
Başlangıç enerjisi: 2500 J
Enerji kaybı: 2500 – 625 = 1875 J
Sonuç:
Mekanik enerji kaybı 1875 J
Kaybın nedeni sürtünmedir.
2.21. Soru – Çözüm
Soru: Bir araç sürtünmeli bir yolda yokuş aşağı hızlanıyor ve O noktasında benzini bitiyor. Araç tepeye çıkarak yokuş aşağı devam ediyor ve benzinlikte duruyor.
Otomobilin enerji biçimlerini ve enerji dönüşümlerini açıklayınız.
Cevap:
• Aracın deposundaki kimyasal enerji → motorda kinetik enerjiye dönüşür.
• Yokuş aşağı inerken aracın potansiyel enerjisi → kinetik enerjiye dönüşür.
• Benzini bitince araç, sahip olduğu kinetik enerjiyle ilerlemeye devam eder.
• Tepeye çıkarken kinetik enerji tekrar potansiyel enerjiye dönüşür.
• Tekrar aşağı inerken bu potansiyel enerji yine kinetik enerjiye dönüşür.
• Yol sürtünmelidir → Enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür.
Sonuç:
Araçta kimyasal ↔ kinetik ↔ potansiyel enerji dönüşümleri olur.
Mekanik enerjinin bir bölümü sürtünme nedeniyle kaybedilir.