10. sınıf: Enerji

İşten enerji değişimine

Güç ve enerji kaynakları

İlgili kazanımlar

• FİZ.10.2.1 Kuvvet-yer değiştirme grafiği kullanılarak iş ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme
• FİZ.10.2.2 İş, enerji ve güç kavramlarına ilişkin çıkarım yapabilme
• FİZ.10.2.3 Enerji biçimlerini karşılaştırabilme
• FİZ.10.2.4 Mekanik enerjiyi çözümleyebilme
• FİZ.10.2.5 Yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarını karşılaştırabilme

Çözümlü örnekler

Örnek 1

Yatay doğrultuda hareket eden bir cisme uygulanan kuvvetin yer değiştirmeye bağlı değişim ($F-x$) grafiği aşağıda verilmiştir ($F$ ekseni newton, $x$ ekseni metre birimindedir). Buna göre cisim $x=0$ konumundan $x=9\ \text{m}$ konumuna gelene kadar kuvvetin yaptığı net iş kaç J'dür?

• A)
  $-160\ \text{J}$
• B)
  $220\ \text{J}$
• C)
  $280\ \text{J}$
• D)
  $160\ \text{J}$
• E)
  $180\ \text{J}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$45\cdot 4=180$$

2. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$20\cdot 2=40$$

3. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$(-20)\cdot 3=-60$$

4. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$180+40+(-60)=160$$

5. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$W_{\text{net}}=160\ \text{J}\Longrightarrow 160\ \text{J}$$

Cevap

$160\ \text{J}$

Örnek 3

Sürtünmesiz bir pistin düşey kesiti aşağıdaki grafikte verilmiştir ($x$ ekseni yatay konum, $h$ ekseni yerden yükseklik; ikisi de metre birimindedir). Kütlesi $4\ \text{kg}$ olan bir cisim $K$ noktasından $6\ \text{m/s}$ hızla harekete başlıyor ($g=10\ \text{m/s}^{2}$). Buna göre cismin toplam mekanik enerjisi $E_M$ ve $L$ noktasındaki kinetik enerjisi $E_{K,L}$ sırasıyla kaç J'dür?

• A)
  $\left(392\ \text{J};120\ \text{J}\right)$
• B)
  $\left(392\ \text{J};272\ \text{J}\right)$
• C)
  $\left(120\ \text{J};272\ \text{J}\right)$
• D)
  $\left(320\ \text{J};272\ \text{J}\right)$
• E)
  $\left(392\ \text{J};392\ \text{J}\right)$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$4\cdot 10\cdot 8=320$$

2. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$\frac{1}{2}\cdot 4\cdot 6^{2}=72$$

3. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$320+72=392$$

4. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$4\cdot 10\cdot 3=120$$

5. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$392-120=272$$

6. Adım (Fiziksel bağıntı ve aritmetik): $$392;\ 272\Longrightarrow \left(392\ \text{J};272\ \text{J}\right)$$

Cevap

$\left(392\ \text{J};272\ \text{J}\right)$

Sık yapılan hatalar

• Yer değiştirme yokken uygulanan her kuvvetin fiziksel iş yaptığını söylemek.
• Sürtünmeli her süreçte mekanik enerjiyi korumak.
• Güç ile toplam tüketilen enerjiyi birimlerini kontrol etmeden eşitlemek.

Uygulama ve etkinlik sınırları

Enerji kaynağı araştırması, saha incelemesi ve ürün tasarımı çözümlü sorulardan ayrı çalışmalardır.

Çalışmaya devam edin