İçeriğe geç
OptikOptik.
YKS · Fizik

İş, Güç ve Enerji Soru Çözümü

İş, Güç ve Enerji, YKS Fizik hazırlığında karşına çıkan konulardan biri. Aşağıda bu konudan seçilmiş çözümlü örnek sorular ve adım adım açıklamalar var. Tamamını çözdükten sonra Optik uygulamasında bu konudan daha fazla soruyu yapay zekâ destekli çözümlerle çalışabilirsin.

Soru 1

Yay sabiti her biri $200\,\text{N/m}$ olan iki özdeş yay paralel bağlanmıştır. Bu sistem $0,1\,\text{m}$ uzatıldığında depolanan toplam esneklik potansiyel enerji kaç joule'dür?

  1. A

    $1\,\text{J}$

  2. $2\,\text{J}$

    Doğru cevap
  3. C

    $4\,\text{J}$

  4. D

    $0,5\,\text{J}$

  5. E

    $0,1\,\text{J}$

Çözüm

Paralel bağlı yaylarda eşdeğer yay sabiti, bireysel yay sabitlerinin toplamına eşittir:

$$k_{\text{eq}} = k_1 + k_2 = 200 + 200 = 400\,\text{N/m}$$

Esneklik potansiyel enerji formülü:

$$E = \frac{1}{2} k_{\text{eq}} x^2 = \frac{1}{2} \times 400 \times (0,1)^2 = 2\,\text{J}$$

Bu nedenle doğru cevap $2\,\text{J}$'dir.

Soru 2

$1 \text{ kg}$ kütleli bir cisim, eğim açısı $30^\circ$ olan bir eğik düzlemden $3 \text{ m}$ yükseklikten kaymaya başlıyor. Kinetik sürtünme katsayısı $\mu = 0.2$ ve $g = 10 \text{ m/s}^2$ dir. Sürtünme nedeniyle enerji kaybı olduğuna göre, cismin en alt noktadaki hızı yaklaşık kaç m/s'dir? (sin $30^\circ = 0.5$, cos $30^\circ \approx 0.866$)

  1. A

    $4 \text{ m/s}$

  2. B

    $5 \text{ m/s}$

  3. $6 \text{ m/s}$

    Doğru cevap
  4. D

    $7 \text{ m/s}$

  5. E

    $8 \text{ m/s}$

Çözüm

Enerji korunumu ve iş prensibi kullanılır. İlk potansiyel enerji: $$PE = mgh = 1 \times 10 \times 3 = 30 \text{ J}$$ Eğik düzlem boyunca mesafe: $$d = \frac{h}{\sin\theta} = \frac{3}{0.5} = 6 \text{ m}$$ Sürtünme kuvveti: $$F_{\text{sürtünme}} = \mu mg \cos\theta = 0.2 \times 1 \times 10 \times 0.866 \approx 1.732 \text{ N}$$ Sürtünmenin yaptığı iş: $$W_{\text{sürtünme}} = F_{\text{sürtünme}} \times d \approx 1.732 \times 6 \approx 10.392 \text{ J}$$ Kinetik enerji: $$KE = PE - W_{\text{sürtünme}} \approx 30 - 10.392 = 19.608 \text{ J}$$ Hız: $$v = \sqrt{\frac{2KE}{m}} = \sqrt{\frac{2 \times 19.608}{1}} \approx \sqrt{39.216} \approx 6.26 \text{ m/s}$$ Yaklaşık $6 \text{ m/s}$ olduğu için doğru cevap C şıkkıdır.

Soru 3

Farklı kütlelere sahip iki cisim aynı yükseklikten serbest bırakılıyor. Yere çarpma hızları için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A

    Kütlesi büyük olan daha yüksek hızla çarpar.

  2. B

    Kütlesi küçük olan daha yüksek hızla çarpar.

  3. Her ikisi de aynı hızla çarpar.

    Doğru cevap
  4. D

    Hızlar, kütlelerin karekökü ile orantılıdır.

  5. E

    Hızlar, kütlelerin karesi ile orantılıdır.

Çözüm

Mekanik enerji korunur. Başlangıç potansiyel enerjisi $mgh$, yere çarpma anında tamamı kinetik enerjiye dönüşür: $$\frac{1}{2}mv^2 = mgh \Rightarrow v = \sqrt{2gh}$$ Bu ifade kütle $m$'den bağımsızdır, çünkü $m$ sadeleşir. Dolayısıyla, kütle ne olursa olsun, aynı yükseklikten bırakılan tüm cisimler yere aynı hızla çarpar.

İş, Güç ve Enerji konusunu uygulamada çöz

Optik'te YKS Fizik dersinde iş, güç ve enerji konusundan daha fazla soru, anlık AI çözümleri ve konu tekrarı seni bekliyor.

Ücretsiz başlaApp StoreGoogle Play

Fizik — diğer konular

Tümünü gör