İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

17Konu 17 / 49
Kuvvet ve Hareket

İş, Enerji ve Enerjinin Korunumu

Sistemi ve enerji aktarım yollarını seç. Sürtünmesiz hareketlerde mekanik enerjinin korunumu, sürtünmeli hareketlerde dış kuvvet işlerini de içeren enerji bilançosu kullanılır.

  • 11. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 40 dk
Görsel anlatımla başla8 adım · sıfırdan başlar · az yazı, bol 3B

Levhaİş, Enerji ve Enerjinin Korunumuİş, Enerji ve Enerjinin Korunumu

Sistemi ve enerji aktarım yollarını seç. Sürtünmesiz hareketlerde mekanik enerjinin korunumu, sürtünmeli hareketlerde dış kuvvet işlerini de içeren enerji bilançosu kullanılır.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2 kg cisim 4 m/s’den 6 m/s’ye hızlanıyor. Net iş kaç J olur?

Açıklama

Wnet = ΔEk; 2(36 − 16)/2 = 20 J.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aynı inişte son sürat kaç m/s olur?

Açıklama

v² = 2gh = 100; v = 10 m/s.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

Wnet=ΔEkW_{net}=\Delta E_k; net iş kinetik enerjideki değişimdir.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

2 kg cisim 4 m/s’den 6 m/s’ye hızlanıyor. Net iş kaç J olur?

Wnet = ΔEk

2(36 − 16)/2 = 20 J.

Sonuç

2020

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

2 kg cisim 5 m yükseklikten sürtünmesiz ve ilk hızsız iniyor. g = 10. Alt noktada kinetik enerji kaç J olur?

Potansiyel enerji kinetiğe dönüşür

Ek = mgh = 100 J.

Sonuç

100100

Ek+Ep+EyayE_k+E_p+E_{yay} korunum şartları sağlanıyorsa sabittir; Eyay=kx2/2E_{yay}=kx^2/2.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

4 N sürtünme cisme 3 m yol boyunca zıt yönde etki ediyor. Yaptığı iş kaç J olur?

Açıklama

Sürtünme işi negatiftir; W = −4 × 3 = −12 J.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

Sabit büyüklüklü kinetik sürtünmenin yaptığı iş Wf=−fkdW_f=-f_k d olur.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

Aynı inişte son sürat kaç m/s olur?

v² = 2gh = 100

v = 10 m/s.

Sonuç

1010

Örnek

orta

İşaret ve yön

k = 200 N/m yay 0,1 m sıkıştırılıyor. Yay enerjisi kaç J olur?

Eyay = kx²/2

200 × 0,01 / 2 = 1 J.

Sonuç

11

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

4 N sürtünme cisme 3 m yol boyunca zıt yönde etki ediyor. Yaptığı iş kaç J olur?

Sürtünme işi negatiftir

W = −4 × 3 = −12 J.

Sonuç

−12-12

Herhangi bir kuvvetin işi değil, net iş kinetik enerjiyi değiştirir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Yay sıkışması iki katına çıkarılıyor. Depolanan enerji kaç katına çıkar?

Açıklama

Eyay sıkışmanın karesiyle orantılıdır; 2² = 4.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Yay enerjisi uzama veya sıkışmanın karesiyle orantılıdır; işareti negatif olmaz.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Bir cisim sürtünmesiz iki ayrı yoldan aynı yükseklik farkını iniyor. Son sürat için hangisi doğrudur?

Yer çekimi işi yolun biçimine değil yükseklik farkına bağlıdır

süreler farklı olabilir.

Sonuç

Başlangıç süratleri aynıysa son süratler eşittir.

Örnek

zor

Birleşik yorum

Yay sıkışması iki katına çıkarılıyor. Depolanan enerji kaç katına çıkar?

Eyay sıkışmanın karesiyle orantılıdır

2² = 4.

Sonuç

44

Yayın sıkışmasını ve pürüzlü yolun sürtünmesini değiştir. Kesikli çizgi, hiç kayıp olmasaydı takozun rampada çıkacağı yüksekliktir. Pürüzlü yoldan her geçişte ısı çubuğu fkdf_k d kadar büyür.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

k = 100 N/m yay 0,2 m sıkışık. Enerji kaç J olur?

Açıklama

E = 100 × 0,04 / 2 = 2 J.

Yayda depolanan enerji önce kinetik enerjiye, rampada potansiyel enerjiye dönüşür. Sürtünme yoksa mekanik enerji sabittir; pürüzlü yolda her geçişte fkdf_k d kadarı ısıya gider ve bilanço yine tutar.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Wnet=ΔEkW_{net}=\Delta E_k; net iş kinetik enerjideki değişimdir.

  • Ek+Ep+EyayE_k+E_p+E_{yay} korunum şartları sağlanıyorsa sabittir; Eyay=kx2/2E_{yay}=kx^2/2.

  • Sabit büyüklüklü kinetik sürtünmenin yaptığı iş Wf=−fkdW_f=-f_k d olur.

  • Herhangi bir kuvvetin işi değil, net iş kinetik enerjiyi değiştirir.

  • Yay enerjisi uzama veya sıkışmanın karesiyle orantılıdır; işareti negatif olmaz.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Sorular

Şimdi sıra sende

4 özgün soru

Özgün soru1

Kolay

Kuvvet-yol grafiğinden iş

1 kg cisim 10 m/s süratle gidiyor. Net iş −32 J ise son kinetik enerji kaç J olur?

İpucu

Wnet=ΔEkW_{net}=\Delta E_k; net iş kinetik enerjideki değişimdir.

Çözüm

İlk Ek = 50 J; son Ek = 50 − 32 = 18 J.

Sonuç: 1818

Cevap: C

Özgün soru2

Orta

Hooke Yasası ve esneklik potansiyel enerjisi

k = 100 N/m yay 0,2 m sıkışık. Enerji kaç J olur?

İpucu

Ek+Ep+EyayE_k+E_p+E_{yay} korunum şartları sağlanıyorsa sabittir; Eyay=kx2/2E_{yay}=kx^2/2.

Çözüm

E = 100 × 0,04 / 2 = 2 J.

Sonuç: 22

Cevap: D

Özgün soru3

Orta

Kinetik ve yer çekimi potansiyel enerjisi

3 N sürtünme 4 m yol boyunca etki ediyor. Mekanik enerji kaybı kaç J büyüklüğündedir?

İpucu

Sabit büyüklüklü kinetik sürtünmenin yaptığı iş Wf=−fkdW_f=-f_k d olur.

Çözüm

Kayıp büyüklüğü fd; 3 × 4 = 12 J.

Sonuç: 1212

Cevap: E

Özgün soru4

Zor

Mekanik enerjinin korunumu

Aynı yükseklikten ilk hızsız inen iki farklı kütleli cismin sürtünmesiz alt nokta süratleri nasıldır?

İpucu

Wnet=ΔEkW_{net}=\Delta E_k; net iş kinetik enerjideki değişimdir.

Çözüm

mgh = mv²/2 bağıntısında kütle sadeleşir; v yalnız yükseklik farkına bağlıdır.

Sonuç: Eşittir.

Cevap: A