Bir kuvvetin yaptığı işi, kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki bileşeni belirler. Enerji aktarımını takip etmek, bazı hareket sorularını kuvvetleri tek tek çözmeden bitirir.
Isınma
Başlamadan önce: hazır mısın?
Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
5 N yatay kuvvet cismi kendi yönünde 4 m götürüyor. İş kaç J olur?
Açıklama
Kuvvet ve yer değiştirme paraleldir; W = 5 × 4 = 20 J.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
2 kg cismin sürati 3 m/s. Kinetik enerji kaç J olur?
Açıklama
Ek = mv²/2; 2 × 9 / 2 = 9 J.
Temel
- Kavramı ve düzeneği tanı
; kuvvet yer değiştirmeye dikse yaptığı iş sıfırdır.
Örnek
kolay
Doğrudan uygulama
5 N yatay kuvvet cismi kendi yönünde 4 m götürüyor. İş kaç J olur?
Kuvvet ve yer değiştirme paraleldir
W = 5 × 4 = 20 J.
Sonuç
Örnek
kolay
Tanımı yorumla
Yatay hareket eden kutuya düşey normal kuvvetin yaptığı iş kaç J olur?
Kuvvet yer değiştirmeye diktir
cos 90° = 0.
Sonuç
, ; yer çekimi potansiyel enerjisi referans düzeyine bağlıdır.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
60 J iş 3 s sürüyor. Ortalama güç kaç W olur?
Açıklama
Güç iş/süre oranıdır; P = 60 / 3 = 20 W.
Temel bölümü tamamlandı.
Orta
- Bağıntıyı uygula ve karşılaştır
; mekanik enerji yalnızca korunum koşulları sağlanıyorsa sabittir.
Örnek
orta
Koşulları karşılaştır
2 kg cismin sürati 3 m/s. Kinetik enerji kaç J olur?
Ek = mv²/2
2 × 9 / 2 = 9 J.
Sonuç
Örnek
orta
İşaret ve yön
2 kg cisim referans düzeyinden 5 m yukarıdadır. g = 10. Potansiyel enerji kaç J olur?
Ep = mgh
2 × 10 × 5 = 100 J.
Sonuç
Örnek
orta
Bağıntıyı seç
60 J iş 3 s sürüyor. Ortalama güç kaç W olur?
Güç iş/süre oranıdır
P = 60 / 3 = 20 W.
Sonuç
Kuvvet var diye mutlaka iş yapılmaz; yer değiştirme ve açı gerekir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
Sürtünme mekanik enerjiye ne yapar?
Açıklama
Enerji korunur; fakat mekanik enerji tek başına korunmayabilir.
Orta bölümü tamamlandı.
İleri
- Varsayım, sınır ve birleşik yorum
Kinetik enerji hızla değil, hızın karesiyle orantılıdır.
Örnek
zor
Sınır durumu
Sürat iki katına çıkarsa kinetik enerji kaç katına çıkar?
Ek süratin karesiyle orantılıdır
2² = 4.
Sonuç
Örnek
zor
Birleşik yorum
Sürtünme mekanik enerjiye ne yapar?
Enerji korunur
fakat mekanik enerji tek başına korunmayabilir.
Sonuç
Mekanik enerjinin bir bölümünü iç enerjiye aktarabilir.
Vagonu bırakacağın yüksekliği ve kütlesini seç, sürtünmeyi aç kapa. Sürtünme yokken vagon karşı yamaçta aynı yüksekliğe çıkar; sürtünme varken eksilen mekanik enerji ısı çubuğunda birikir.
Kendini dene
Puan yok, deneme sınırsız
4 kg cisim 2 m/s süratle gider. Kinetik enerji kaç J olur?
Açıklama
Ek = 4 × 2² / 2 = 8 J.
İş, enerjinin kuvvet yoluyla aktarılmasıdır. Vagon inerken potansiyel enerji kinetiğe, çıkarken kinetik enerji potansiyele dönüşür; sürtünme varsa bir bölümü ısıya gider. Çubukların toplamı her an aynıdır.
İleri bölümü tamamlandı.
Özet
Bu konudan aklında kalacaklar
-
; kuvvet yer değiştirmeye dikse yaptığı iş sıfırdır.
-
, ; yer çekimi potansiyel enerjisi referans düzeyine bağlıdır.
-
; mekanik enerji yalnızca korunum koşulları sağlanıyorsa sabittir.
-
Kuvvet var diye mutlaka iş yapılmaz; yer değiştirme ve açı gerekir.
-
Kinetik enerji hızla değil, hızın karesiyle orantılıdır.
Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.
Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.