9.Sınıf İŞ-GÜÇ-ENERJİ Konu Anlatımlı Ders Notları – PDF – 2020
İŞ-GÜÇ-ENERJİ
İŞ
İş kelimesi, günlük hayatta çok kullanılan bir kelimedir. Yatay ve sürtünmesiz yüzey üzerinde durmakta olan bir cismin F büyüklüğünde bir kuvvet şeklideki gibi uygulanır.
| Yola paralel bir F kuvveti cisme yol aldırabiliyorsa iş yapıyor demektir.Yapılan iş, kuvvet ile yolun çarpımına eşittir. İş W sembolü ile gösterilirse, |  |
| W = F.D x olur. |
| NOT: Sizlere daha iyi ve güncel ders notu sunabilmek için kendimizi sürekli yeniliyoruz. Sizlerde son eklenen güncel ders notları ve eğitim haberlerinden anında haberdar olmak istiyorsanız sitemize Üye Olarak bildirimlerden anında haberdar olabilirsiniz. |
| Burada F ile Dx yolunun paralel olması gerekir. Eğer F kuvveti yola paralel değilse işi yapan kuvvet F kuvvetinin yola paralel olan Fx bileşenidir. |  |
W = Fx . Dx dir. Fx = F . cosa dır.
Hareket doğrultusuna dik olan kuvvetler iş yapmazlar.
Duran ya da hareket eden bir cisme uygulanan F kuvveti cismin başlangıç şartlarına bağlı olarak değişik hareketlere neden olabilir.
Örneğin duran bir cisme sabit bir kuvvet uygulanarak iş yapılırsa, cisim düzgün hızlanan hareket yapar.
Herhangi bir kuvvet yönünde yapılan iş pozitif ise, ters yönde uygulanan kuvvetin yaptığı iş negatiftir.
W = F . Dx bağıntısına göre, iş yapılabilmesi için kuvvet cisme yol aldırmalı ve kuvvet ile yol paralel olmalıdır.
| Bir cisim yerden yukarı doğru cismin ağırlığına eşit bir kuvvetle hareket ettirilirken yerçekimine karşı iş yapılır. Yapılan iş kuvvet ile kuvvete paralel h yolunun çarpımına eşittir. W = F . h
W = mg . h dir. |
 |
Eğer cisim h yüksekliğinden serbest bırakılıp aşağı doğru düşerse, yerçekimi iş yapmıştır.
| Bir cismi h yüksekliğine çıkarmak için yapılan iş, cismi çıkarırken izlenen yolun şekline ve uzunluğuna bağlı değildir. Yani yapılan bu iş yoldan bağımsızdır.SI (MKS) birim sisteminde iş birimi Joule dir. İş bağıntısından görüleceği gibi Joule = N . m dir. |  |
GÜÇ
Birim zamanda yapılan işe güç denir.
 |
SI (MKS) birim sisteminde güç birimi
 |
1 kw = 1000 watt tır.
ENERJİ
Cismin iş yapabilme kapasitesidir. Skaler bir büyüklüktür. İş birimleri aynı zamanda enerji birimlerine eşittir.
Enerji skaler bir büyüklüktür. Yani enerjinin yönü, bileşeni ve uygulama noktası gibi vektörel özellikleri yoktur.
Bir sisteme uygulanan kuvvet iş yapıyorsa yapılan iş enerjideki değişime eşittir.
Wdış = DEsistem = E2 – E1 dir.
Buna göre, sistemin enerjisinde bir değişme var ise iş yapılmıştır, değişme yok ise iş yapılmamış demektir. Bir sisteme uygulanan kuvvetler bu sistemin enerjisini artırıyorsa, pozitif iş yapar. Bu kuvvetler sistemin enerjisini azaltıyorsa, negatif iş yapar.
Enerji çeşitleri oldukça fazladır. Mekanik enerji, ısı enerjisi, Güneş enerjisi, nükleer enerji, rüzgar enerjisi, bazı enerji çeşitleridir. İş birimleri ile enerji birimleri aynıdır.
Kinetik Enerji
Hareket halindeki cisimlerin sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir.
Kütlesi m, hızı v olan bir cismin kinetik enerjisi,
şeklinde tanımlanır. Kinetik enerji kütle ile hızın karesinin çarpımı ile doğru orantılıdır. Birimi Joule dir.
| Kinetik enerji-hız grafiği şekildeki gibidir. Düz bir yolda cisme F kuvveti uygulandığında, yapılan iş cismin kinetik enerji değişimine eşit olur. |  |
Potansiyel Enerji
Potansiyel enerjiyi, yer çekim potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi olmak üzere iki çeşidi incelenecektir.
Yerçekim Potansiyel Enerjisi
Bu enerji yerçekimi kuvvetinden kaynaklanır. m kütleli bir cismi yer seviyesinde h kadar yükseğe sabit hızla çıkarmak için yapılması gereken iş,
dir. Yapılan işin enerji değişimine eşit olduğunu biliyoruz. |
 |
Cisim sabit hızla çıkarıldığı için kinetik enerji değişmemiştir. O halde yapılan iş, cismin potansiyel enerji değişimine eşittir. Buna göre, yerden h kadar yükseklikte cismin yere göre potansiyel enerjisi,
Ep =mg.h
bağıntısı ile bulunur. Burada h yüksekliği, cismin potansiyel enerjisi nereye göre soruluyorsa, oraya olan yüksekliktir. Küçük cisimlerin potansiyel enerjisi yazılırken ağırlık merkezinin yeri dikkate alınmaz. Fakat büyük cisimlerde ağırlık merkezinin yeri değiştirildiğinde cismin potansiyel enerjisi değişir.
Türdeş ve m kütleli cismi I. durumdan II. duruma getirmek için iş yapılır. Yapılan iş cismin potansiyel enerjisindeki değişime eşittir.
Potansiyel enerji değişimi cismin kütle merkezinin değişiminden bulunur. Cisim I. konumdan II. konuma getirildiğinde, kütle merkezi h/2 kadar yükselir. Buna göre, potansiyel enerji değişimi ve yapılan iş
 |
| · Net kuvvetin yaptığı iş cismin kinetik enerjisindeki değişme miktarına eşittir.
· yer çekimi kuvvetine karşı yapılan iş, cismin potansiyel enerji değişimine eşittir. |
Esneklik Potansiyel Enerji
| Esnek cisimleri denge konumundan ayırmak için iş yapılır ve yapılan iş kadar enerji aktarılır. Denge konumundaki bir yay x kadar sıkıştırılır ya da gerilirse, yayda enerji depolanır. Daha önce öğrenildiği gibi, yay x kadar sıkıştırılır ya da gerilirse yayın geri çağırıcı kuvveti F = – k . x olur.k : Yay sabiti olup yayın cinsine ve uzunluğuna bağlıdır.x kadar sıkıştırılan ya da gerilen yayda depolanan esneklik potansiyel enerji, |
 |
 |
bağıntısı ile bulunur. Yaydaki uzama ya da sıkışma arttıkça depolanan enerjide artar.
Sürtünmeden Dolayı Isıya Dönüşen Enerji
| Sürtünmeli bir ortamda hareket eden cisimlere sürtünme kuvveti uygulandığını öğrenmiştik. Tekrar hatırlayalım. Sürtünme kuvveti yüzeyin cisme gösterdiği tepki kuvveti ile doğru orantılıdır. Ayrıca yüzeyin cinsine yani sürtünme katsayısına bağlıdır. Hareket halindeki bir cisme uygulanan sürtünme kuvveti fs = k . N bağıntısından bulunur |  |
Sürtünme kuvveti hareketi engelleyici özelliği olduğu için cisimlerin mekanik enerjilerini azaltıcı etki yapar. Azalan mekanik enerji kadar enerji, ısı enerjisine dönüşür.
Isı enerjisine dönüşen enerji iki yoldan bulunur.
| 1. İki nokta arasında hareket eden cismin, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerjisi, her iki noktadaki mekanik enerjiler arasındaki farktan bulunur. Cismin ilk enerjisi E1, son enerjisi E2 ise, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerji, Eısı = E1 – E2 den bulunur. |
 |
- İlk ve son durumdaki mekanik enerjiler bilinmiyor, fakat sürtünme kuvveti ile yer değiştirme biliniyorsa, ısıya dönüşen enerji sürtünme kuvvetinin yaptığı işe eşit olur.
Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş,
Eısı = W = fs . Dx dir.
Buna göre, sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerji, sürtünme kuvveti ve yer değiştirme miktarı ile doğru orantılıdır.
ENERJİNİN KORUNUMU
Bir sistemdeki enerji; kinetik ve potansiyel gibi çok farklı türler halinde bulunabilir. Bu enerji türleri kendi aralarında dönüşüme uğrayabilir. Örneğin elektrik enerjisi ütüde ısıya, ampülde ışığa, çamaşır makinesinde hareket enerjisine dönüşür.
Enerji kaybolmadan bir türden başka bir tür enerjiye dönüşür. Toplam enerji daima sabittir. Toplam enerji sabit ise, bir tür enerji azalırken başka bir tür enerji aynı oranda artar.
- Sürtünmelerin ihmal edildiği sistemlerde kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı sabittir. Sürtünme olmadığı için ısıya dönüşen enerji olmaz. Mekanik enerji toplam enerjiye eşittir.
Etop = Ek + Ep = sabit
Kinetik enerjideki artış, potansiyel enerjideki azalışa ya da, kinetik enerjideki azalış, potansiyel enerjideki artışa eşittir.
- Sürtünmenin olduğu sistemlerde mekanik enerji (Ek + Ep) sabit değildir. Zamanla mekanik enerji azalır. Azalma miktarı kadar enerji, sürtünmeden dolayı ısı enerjisine dönüşür. Toplam enerji ise sabittir.
Etop = Ek + Ep + Eısı = sabit
İŞ-GÜÇ-ENERJİ ÇÖZÜMLÜ SORULAR
1)
F2=200N F1=150N
Şekildeki 80 kg’lık bir at arabasına 5m yol aldırmakla yapılan iş kaç joule dür?(Sürtünme yok.)
A)250 B)750 C)1250 D)400
Çözüm : Araba F2 yönünde ve 50N’luk bir kuvvet etkisinde hareket edeceğinden;
W=F . S
W=50 . 5=250 joule dür.
Cevap : A
2) F4=10N
F1=20N F3=10N
F2=10N
Şekilde yatay düzlemdeki cisim F1, F2, F3, F4 kuvvetlerinin etkisi altındadır. Cisim hareket ettiğine göre hangi kuvvet ya da kuvvetler iş yapmaktadır?
A)F1 B)F3 C)F1 ve F3 D)F2 ve F4
Çözüm : F2 kuvveti ile F4 kuvveti cismin aldığı yola dik olduklarından iş yapmazlar. F1 ve F3 kuvveti hareket doğrultusunda doğrudan iş yapar.F1 pozitif yönde iş yapar, F3 negatif yönde iş yapmıştır. Yani enerji kaybına neden olur.
Cevap : C
3)10 m derinliğindeki bir kuyudan 900 kg suyu 0,5 dakikada çekebilen motorun gücü kaç B.B dir?
A)2 B)3 C)4 D)5
Çözüm : Güç= İş/Zaman
W= 900 . 10 = 9000 km-g
t = 0,5 . 60 = 30 s
P= 9000:30 = 300 kg-m/s
75 kg-m/s = 1 BB ise
300 kg-m/s = 4 BB‘dir.
Cevap : C
4)
K m…………………………………………………. P
L Yatay
K noktasından bırakılan m kütleli bir bilye sürtünmesiz KLP yolunu alıyor. Buna göre hareket enerjisi için hangisi doğrudur?
A)KL arasında gittikçe artar, LP arasında P ye yaklaştıkça azalır.
B)KL arasında gittikçe azalır.
C)LP arasında P ye yaklaştıkça artar.
D)KL ve LP arasında değişmez.
Çözüm : K noktasında duran bilyenin potansiyel enerjisi vardır. Aşağı doğru harekete geçtiğinde, yüksekliğin azalmasıyla potansiyel enerji azalır. Potansiyel enerjiden azalan miktar kadar, kinetik enerji artar. L noktasında kinetik enerji maksimum olur. L den P ye doğru çıktıkça kinetik enerji azalır ve potansiyel enerji artar. P de ise kinetik enerji sıfır olur. Cevap : A
5)Bir çocuk aşağıdaki hangi durum ya da durumlarda iş yapmıştır?
(Sürtünmeler ihmal edilmektedir.)
1.Bütün kuvvetiyle sabit duvarı itmekle
2.Masadaki kitabı alıp üst rafa koymakla
3.100 m uzunluğundaki bir köprüyü sabit hızla yürüyerek geçmekle
A)Yalnız 1 B)Yalnız 2 C)Yalnız 3 D)2 ve 3
Çözüm :
1.Kuvvet olmakla birlikte bu kuvvet kendi doğrultusunda yol aldırtamadığından bu kuvvet iş yapmamıştır.
2.Masadaki kitabı rafa koymakla kitabın ağılığına eşit bir kuvvet aşağıdan yukarıya doğru uygulanmış ve bu kuvvet doğrultusunda bir yol alınmış ve bir iş yapılmıştır.
3.Bu çocuk düz bir yolda sabit hızla yürüdüğünden yol doğrultusunda bir kuvvet uygulanmaktadır. Dolayısıyla iş yapmamıştır. Bu çocuk merdivende bir basamak çıkmış olsaydı ağırlık kuvveti doğrultusunda bir yol almış olduğundan iş yapmış olurdu.
Cevap : B
6)Bir adam yüksekliği 50 m olan bir dama her biri 10N ağırlığında 20 tuğla çıkarıyor. Başka bir adam aynı yüksekliğe 15 tuğla çıkarıyor. Birinci adam, ikinci adamdan kaç joule fazla iş yapmıştır?
A)2500 B)4500 C)7500 D)10000
Çözüm : İş = kuvvet x yol
W = F . x dir.
Birinci adamın bir tuğla için yaptığı iş;
10 . 50 = 500 joule, 20 tuğla çıkardığından
W = 20 . 500 = 10000 joule
İkinci adamın yaptığı iş,
W2 = 15 .(F. X)
W2 = 15 . (10 . 50)
W2 = 7500 joule
Birinci adam ikinci adamdan
W1 – W2 = 10000 – 7500 =2500 joule daha fazla iş yapmıştır. Cevap : A
7)
P P
P
L h L 2h 2L h
1 2 2 3
W1 W2 W3
Şekildeki 1, 2, 3 eğik düzlemleri sürtünmesizdir. Bir P cismini bu eğik düzlemlerin tepe noktalarına çekerek çıkarmak için yapılan W1,W2,W3 işleri arasına nasıl bir ilişki vardır?
A)W1< W3 < W2 B)W1 = W2< W3
C)W1= W3 < W2 D)W1 = W3> W2
Çözüm : Burada yer çekimine karşı iş yapıldığından, yol düşeyde alınan h yükseklikleridir.
W = F . x dir
F = P ve x = h
W1 = P . h
W2 = P . 2h W1 = W3< W2
W3 = P . h
Buradan da görülüyor ki bir cismi belli bir yüksekliğe çıkarmakla yapılan iş, yolun uzunluğuna bağlı olamayıp düşey yüksekliğe bağlıdır.
Cevap : C
8)
h
h
h
3m
m 2m
h
3m, m, 2m kütleli cisimler gösterilen yüksekliklere çıkartıldıklarında kazandıkları enerjiler sırası ile W1 W2 ve W3 arasında nasıl ilişki vardır?
- A) W1= W2 = W3 B)W1>W2= W3
- C) W1> W2> W3 D)W1< W2 < W3
Çözüm : Cisimler h yüksekliğine çıkarmakla potansiyel enerji kazandırılmış olur. Bu enerji çıkarılırken yapılan işe eşittir.
W1 = 3mg .3h
W2 = mg .2h W1> W2= W3
W3 = 2mg .h
Cevap : B
9)Bir vidanın döndürme kolunun uzunluğu 30 cm, iki vida dişi arasındaki uzaklık (vida adımı) 4 mm dir. Döndürme koluna kaç N luk kuvvet uygulanmalıdır ki vida ucunda 900 N luk bir kuvvet meydana gelsin?(Pi sayısı=3)
A)2 B)4 C)6 D)8
Çözüm : Vidada iş prensibi geçerli olduğundan;
F . 2 .pi .r = P. a
F . 2 . 3 .30 = 900 .0,4(4mm=0,4cm)
F . 180= 900 . 0,4
F =2N
Cevap : A
10)60 kg-f ağırlığındaki bir sandığı, yatay bir düzlem üzerine 15 kg-f
değerinde bir kuvvet harcayarak 2 m çekiyoruz. Yapılan iş kaç kgm’ dir?
A)120 B)60 C)30 D)15
Çözüm : W=F.L
W=15 . 2=30 kg-m
Cevap : C
11)Yere yatay bir kuvvetle, bir arabayı 60 m iten bir adam 1380 joule’lük iş yapmıştır. Arabaya uyguladığı kuvvet kaç N ’dur?
A)828 B)230 C)150 D)23
Çözüm : W= F . l
F= W : l
F=1380 : 60=23N
Cevap : D
12)784 N’ luk bir kuvvet bir cismi kendi doğrultusunda hareket ettirerek 1568 joule‘lük iş yapıyor. Cismin hareket ettiği yol kaç metredir?
A)2 B)4 C)5 D)8
Çözüm : l= W : F
l=1568 : 784=2m
Cevap : A
13)Bir adam 20 N kuvvet harcayacak bir cismi 10 m uzağa götürüyor. Başka bir adamın yaptığı işi yapabilmek için, 5 N kuvvet harcadığına göre, aynı cismi kaç m uzağa götürebilir?
A)2 B)4 C)20 D)40
Çözüm : 1. Adam:W=20 . 10= 200N
2.Adam: l= 200: 5 = 40m
Cevap : D
14)Bir kişi 15 kg-f ‘lık yük ile 30 basamaklı merdiveni çıkarken 90 kg-f-m’ lik iş yapıyor. Buna göre bir basamağın yüksekliği kaç cm ‘dir?
A)6 B)8 C)18 D)20
Çözüm : l= W : F
l= 90 : 15 = 6m= 600cm
600:30=20cm(her bir basamak)
Cevap : D
15)Bir cisme 2 kg-f etki ederek bunu 5m uzağa götürüyor. Kaç joule‘ lük iş yapmış olur?
A)10 B)19 C)24 D)98
Çözüm : W=2 . 5=10kg-f
1 kg-f-m=9,8 joule olduğuna göre yapılan iş;
9,8 . 10=98 joule’ dür
Cevap : D
16)50 N ’luk bir paketi yere yatay doğrultuda 4,8 m taşıyan bir
adamın yerçekimi kuvvetine karşı yaptığı iş kaç joule’ dür?
A)240 B)120 C)30 D)0
Çözüm : Yer çekim kuvvetinin doğrultusu yerin merkezine doğrudur. Uygulanan kuvvetin iş yapabilmesi için paketi bu doğrultunun ters yönünde hareket ettirmesi gerekir. Oysa kuvvet paketi yere yatay olarak taşındığından yerçekimine karşı yapılan iş sıfırdır.
Cevap : D
17)420 kg-f ağırlığındaki bir çocuk 1,5 m yüksekliğindeki duvarın üzerinden yere atladığında yer çekiminin yaptığı iş kaç kg-m ’dir?
A)42 B)63 C)78 D)99
Çözüm : Çocuğun ağırlığı, yani çocuğa etki eden yerçekimi kuvveti F=42 kg-f olur. Yükseklik ise kuvvetin cisme aldırdığı yoldur. l=1,5 m’dir.
W=F . l
W42 . 1,5=63 kg-m
Cevap : B
18)Aşağıdakilerden hangisinde fizik anlamında iş yapılmaz?
A)Kendi haline bırakıldığında düşen bir cisim.
B)İtilen vagon
C)Kuyudan çekilen su dolu kova
D)Bir masa üzerinde duran bir cisim.
Çözüm :
A)Düşen bir cisimde yerçekimi kuvveti iş yapmıştır.
B)İtilen vagonda sürtünme kuvvetine karşı iş yapılmıştır.
C)Kuyudan çekilen su dolu kovada yer çekimine karşı iş yapılmıştır.
D)Masa üzerinde duran cisim yol almadığından iş yapmamıştır.
Cevap : D
19)Bir öğrenci ipin ucuna bağladığı 10 N ‘luk silgiye bulunduğu yerden 0,8 m yüksekliğindeki rafa kaldırıyor. Daha sonra 2 N ’luk kuvvet uygulayarak raf içinde 10 cm itiyor. Öğrenci toplam işin, ilk yaptığı işe oranı nedir?
A)0,025 B)0,975 C)1 D)1,025
Çözüm : Rafa kaldırmadaki iş;
W1= F1 . h1
W1=10 . 0,8=8Nm olur.
W2=F2 . l
W2=2 . 0,1=0,2Nm olur.
Toplam iş=W=W1+W2 =8+0,2=8,2N.
O halde;
W/W1=8,2 : 8=1,025 ‘dir.
Cevap : D
20)Saniye de 450 joule’lük iş yapan makinenin gücü kaç watt ‘tır?
A)4,18 B)9,81 C)75 D)450
Çözüm : P=W/t
=450 : 1=450watt
Cevap : D
21)Bir asansör motoru 6000N ağırlığındaki asansörü 4 dakikada 10m yüksekliğindeki kata çıkarıyor. Asansörün gücü kaç kilowatt ‘tır?
A)0,25 B)2,5 C)25 D)250
Çözüm : P=W/t =g . h/t
=(6000.10 ): (4.60)=1000:4=250watt
1 watt=0,001 kilowatt olduğu için,
250watt=0,25kw’dır.
Cevap : A
22)Bir elektrikli su tulumbası saate 108 m3 suyu 20m yükseğe çıkarıyor. Motorun gücü kaç BB ’dir?
A)8 .10-3 B)8 . 10-2 C)8 D)8 . 102
Çözüm : 1m3 su= 1 ton‘dur.
V= 108m3su
F=108ton=108000kgf.
P=W : t=(F . l) : t= (108000.20) : 3600=600kgfm/sn
P=600 : 75=8 BB olur.
Cevap : C
23)%60 verimle çalışan 3600watt gücündeki bir asansör motoru 10 saniyede 20 m lik yüksekliğe kaç N ‘luk yükü çıkarabilir?
A)540 B)1080 C)2160 D)3000
Çözüm : Asansör %60 verimle çalıştığına göre gücü ;
P=3600.(60 : 100)=2160watt’tır.
P =W/t = (G . h)/t
2160=(G.20) : 10 2160=2 .G G=1080N ’dur Cevap : B
24)Aşağıdakilerden hangisi 1 watt’ a eşit değildir?
A)1 kg-f-m/s:9,81
B)1BB/736
C)1 joule/s
D)1 kg-f-m . 9.81
Çözüm : 1watt= 1 joule/s ‘dir.
1 joule= 1/9,81 kg-f-m olduğuna göre,
1 kg-f-m/9,81 de 1 watt’ a eşittir.
Ayrıca;1BB=786 watt
1watt=1/786BB ‘dir.
O halde, 1kg-f-m . 9.81, 1 watt’ a eşit değildir.
Cevap : D
25)Kütlesi 20 kg olan bir cisim 10m/s hızla hareket ederken kinetik enerjisi kaç joule‘ dür?
A)250 B)500 C)750 D)1000
Çözüm : Ek=1/2.m.v2
Ek=1/2.20.102=1000joule.
Cevap : D
26)5 m yükseklikte bulunan 50 kg kütleli bir taşın yere göre potansiyel enerjisi kaç joule’ dür?(g=10m/s2)
A)250 B)1250 C)2500 D)5000
Çözüm : Ep =m .g .h
Ep=10.50.5=2500joule.
Cevap : C
27)
A Bilye
C
40cm
30cm
B
Şekilde gördüğünüz bilye, A noktasından bırakıldıktan sonra çukur bölgede ileri geri gidip geldikten sonra B’ de duruyor. Bilyenin hareketi hakkındaki düşünceleriniz ne olabilir?
- A) Bilyenin B’ de durması enerji konumuna göre normaldir.
- B) Bilyenin A’ daki potansiyel enerjisi C’ deki potansiyel enerjisinden fazla olduğu için, C noktasını aşıp gitmeliydi. |AC| arasında sürtünme olduğundan enerji kaybetmiş ve B’ de kalmıştır.
- C) B’ deki kinetik enerjisi A’ daki kinetik enerjisinden daha az olduğundan B’ de kalmıştır.
- D) C’ deki potansiyel enerji B’ dekinden daha fazla olduğundan B’ de kalmıştır.
Çözüm : A noktasının yüksekliği, C noktasının yüksekliğinden fazla olduğu için bilyenin A’ daki potansiyel enerjisi C’ dekinden fazla olur. Bu durumda C’ yi aşması öte tarafa geçmesi gerekirdi. Geçemediğine göre, A ile C arasında enerji ısı şeklinde kaybolmuş demektir. Bu durum, bu arada sürtünmenin olduğunu gösterir. Cevap : B
28) B F h
m
A
Şekilde m kütleye sahip cisim F kuvvetiyle çekiliyor ve A’ dan B’ ye aynı hızla çıkartılıyor. Buna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (Sürtünme vardır)
A)Kinetik enerjisi değişmez.
B)Potansiyel enerjisi artar.
C)Kinetik enerjisi artar.
D)Isı enerjisi artar.
Çözüm : Cisim sabit hızla B noktasına çıktığından Ek artmaz ve değişmez. Cisimle eğik düzlem arasında sürtünme olduğundan ısı enerjisi artar. Cisim B noktasına geldiğinde yükseldiğinden, potansiyel enerjisi artar.
Cevap : C
29) C
A
3m
1m
B
Şekilde A noktasında bulunan 3kg’ lık cismin toplam enerjisi 100 joule’ dür. Cismin C noktasındaki kinetik enerjisinin, A noktasındaki kinetik enerjisine oranı aşağıdakilerden hangisidir?(Sürtünme yoktur)
A)1/7 B)1/3 C)3 D)7
Çözüm : A noktasındaki Ek ;
E=Ek + Ep
E=m .g . h +Ek ise
Ek=E – m .g .h
Ek=100 – (3.10.1)=70 joule olur.
C noktasındaki Ek;
E=m .g .h +Ek ise;
Ek=100-(3.10.3)=10 joule bulunur. Oran 1/7 olur. Cevap : A
V=2m/s(Ek1)
m
V=1m/s(Ek2)
V=1,2m/s(Ek3)
Şekildeki kütleleri eşit cisimler sırasıyla 2, 1 ve 1,2m/s hızla hareket etmektedir. Cisimlerin kinetik enerjileri arasında nasıl bir ilişki vardır? (Sürtünme yoktur.)
- Ek1= Ek2= Ek3
- Ek1> Ek2= Ek3
- C) Ek1= Ek3> Ek2
- D) Ek1> Ek3> Ek2
Çözüm : Ek=1/2mv2formülünden yararlanarak her biri için kinetik enerjiyi hesaplayalım.
Ek1=1/2mv2=1/2.m.22=2m joule
Ek2=1/2mv2=1/2.m.12=0,5m joule
Ek3=1/2mv2=1/2.m.(1,2)2=0,72m joule
O halde; 2>0,72>0,5 Ek1> Ek3> Ek2 olur.
Cevap : D
31)
A V1=4m/s
V2=6m/s
C
6m
x m
B
60 kg kütleli bir kaya A noktasından 4m/s hızla yuvarlanmaya başlıyor. C noktasına gelince hızı 6m/s ye çıkıyor. C noktasının yüksekliği kaç m dir?
A)2 B)3 C)4 D)5
Çözüm : Enerjinin Korunumu Kanununa göre;
(A noktasındaki mekanik enerji) =(B noktasındaki mekanik enerji)
EA= EC EKA+ EPA= EKC +EPC
Enerji formüllerini yerine yazalım;
1/2m .vA2 +m .g .hA=1/2m .vC2 +m .g .hC
1/2 vA2+g .hA=1/2 vC2+g .hA
½ .42+10 .6=1/2.62+10 .hC
68=18+10 hC
50=10 hC
hC=5m
Cevap : D
32)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20m iten bir kişinin 3528 joule’lük iş yapması için kaç N‘ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)
A)10,2 B)18 C)176,4 D)196
Çözüm : W=F . L
F=W/L
F=3528 :20=176,4N
Cevap : C
33)Aşağıdan yukarıya doğru atılan bir cisim tepe noktasına çıkıncaya kadar cisim ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi doğru olur?
- Kinetik enerjisi artar.
- Potansiyel enerjisi azalır.
- Kinetik enerjisi değişmez.
- Potansiyel enerjisi artar.
Çözüm : Bir cisim yükseğe(tepeye) çıkarken potansiyel enerjisi artar.
Cevap : D
34)Belli bir yükseklikten serbest bırakılan bir topun yere varıncaya kadar hangi niteliği değişmez?
- Potansiyel enerjisi
- Kinetik enerjisi
- Mekanik enerjisi
- Yerden yüksekliği
Çözüm : Bir cisim yukarıdan aşağıya doğru düşerken potansiyel enerjisi ve yerden yüksekliği azalır, kinetik enerjisi artar. Fakat mekanik enerjisi aynı kalır.
Cevap : C
35)Aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye mekanik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamına mekanik enerjiyi verir.
A)1-2-3 B)1-2 C)1-3 D)Yalnız 3
Çözüm :
1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı mekanik enerjiyi verir.
Cevap : C
36)”Bir cisme kuvvet uygulandığında, cisim kuvvet doğrultusunda yol alabiliyorsa iş yapmış olur.”
Aşağıdaki durumlardan hangisinde adam iş yapmamıştır?
- Yatay düzlemde omzunda yük taşıyan adam
- Arabadan tuğla indiren bir adam
- Eğimli bir yolda yürüyen adam
- Aşağıdan yukarıya doğru bir taş fırlatan adam
Çözüm : Adam arabadan yere doğru tuğla indirirken ve eğimli bir yolda yürürken yere doğru bir iş yapmıştır, yukarıya taş fırlatırken de yerçekimine karşı bir iş yapmıştır, yatay düzlemde omzunda yük taşırken ise fiziksel anlam da bir iş yapmamıştır.
Cevap : A
37)Bir çocuk 5N ağırlığındaki bir kitabı yerden alarak 150cm yüksekliğindeki masanın üzerine koymuştur. Buna göre çocuğun yaptığı iş kaç joule’ dür?
A)750 B)75 C)30 D)7,5
Çözüm : 150cm=1,5m
W=F .h
W=5 .1,5
W=7,5N
Cevap : D
38)Gücü 50kg-f m/s olan motor, ağırlığı 150kg-f olan yükü 15 saniyede kaç metre yukarı çıkarır?
A)2 B)3 C)5 D)15
Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
50 .15=150 . h
750=150h
h =5m
Cevap : C
39)Aşağıdakilerden hangisi watt’ a eşittir?
A)N . m/s B)Erg . s C)N . s D)dyne . cm/s
Çözüm : watt = joule/s
Joule=N .m
O zaman;
Watt =N .m/s olur.
Cevap : A
40)0,5 tonluk yükü 1 dakikada 3 m yükseğe çıkaran motorun gücü kaç watt’ dır?
A)2,45 B)24,5 C)250 D)245
Çözüm : 0,5 ton=5000N
1 dakika=60 saniye(s)
W=F . h
W=5000.3
W=15000joule
P=W/t
P=15000 :60
P=250watt
Cevap : C
41) m
m
m 3h
2h
h
1 2 3
Şekildeki kütleler özdeştir. Buna göre hangi durumda potansiyel enerji en fazladır?
A)1 B)2 C)3 D)Hepsi aynı
Çözüm : Potansiyel enerji yükseğe çıkıldıkça artar.
Ep1=m .g .h
Ep2=m .g .2h
Ep3=m .g .3h
Bu potansiyel enerjilerden Ep3 en büyüktür çünkü yükseklik burada en büyüktür.
Cevap : C
43)Bir kişi 6 kg’ lık cismi bir dağa çıkartarak 12000 kg-m’ lik iş yapıyor. Buna göre dağın yüksekliği kaç metredir?
A)200 B)600 C)2000 D)6000
Çözüm : W=F . h
12000=6 .h
h=2000m
Cevap : C
44)Gücü 60kg-f m/s, ağırlığı 120kg-f olan yükü motor 12 saniyede kaç metre yukarı çıkarır?
A)2 B)4 C)6 D)12
Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
60 .12=120 .h
720=120h
h=6m
Cevap : C
45)Bir cismin potansiyel enerjisini arttırmak için hangisi yapılmalıdır?
- Cismi bulunduğu yerden daha aşağı indirmek
- Cismi yatay yolda hareket ettirmek
- Cismi bulunduğu yerden daha yükseğe çıkarmak
- Cisme bir ilk hız vermek
Çözüm : Cismi; bulunduğu yerden daha aşağı indirmek, yatay yolda hareket ettirmek ve cisme bir ilk hız vermek cismin potansiyel enerjisini arttırmaz. Cismi, sadece bulunduğu yerden daha yükseğe çıkararak potansiyel enerjisini arttırabiliriz.
Cevap : C
46)Bir çocuk 3 N ağırlığındaki bir kitabı 90 cm yükseklikteki bir masadan alıp, 250 cm yüksekliğindeki bir rafa kaldırıyor. Yapılan iş kaç joule’ dür?
A)2,7 B)4,8 C)7,5 D)10,2
Çözüm : 250-90=160
160cm=1,6m
W=F . h
W=3 .1,6
W= 4,8 joule
Cevap : B
47)Aşağıdakilerden hangisi enerji birimi olamaz?
A)N .m B)g-f .cm C)joule D)kg-f .m2
Çözüm : N .m, g-f . cm, joule enerji birimleridir.
kg-f .m2 enerji birimi değildir.
Cevap : D
48)Kütlesi 4 kg olan bir cismin hızı 4 m/s iken bir süre sonra 6 m/s’ ye çıkıyor. Cismin bu aradaki kinetik enerjisindeki değişme kaç joule’ dür?
A)32 B)40 C)64 D)96
Çözüm : Ek1=1/2 .4 .16=32 joule
Ek2=1/2 .4 .36=72 joule
Ek2– Ek1=72-32
=40 joule
Cevap : B
49)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20 m iten bir kişinin 3528 joule’ lük iş yapması için kaç N’ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)
A)10,2 B)18 C)176,4 D)196
Çözüm : W=F . x
3528=20 . x
x=176,4 N
Cevap : C
50)Sürtünmesiz sabit makara ile 245 joule‘ lük iş yapmak için 12,5 N‘ luk bir yükü kaç metre yukarı çekmek gerekir?
A)1,96 B)2,5 C)19,6 D)25
Çözüm : W=F . h
245=12,5 . h
h=19,6m.
Cevap : C