✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

11. Sınıf Sürtünmeli Yüzeylerde Enerji Test 2

SORU 1

Kütlesi 2 kg olan bir cisim, sürtünmeli dairesel bir rayın 5 m yüksekliğindeki noktasından (hızsız) serbest bırakılıyor. Cisim, rayın en alt noktasından 6 m/s hızla geçiyor. Buna göre, cisim bu hareket sırasında sürtünme kuvvetinin yaptığı iş kaç Joule'dür? (g \(=10\) m/s²)


A) 64
B) 50
C) 36
D) 28
E) 14
Açıklama:
Enerji korunumu prensibine göre, mekanik enerji değişimi sürtünme kuvvetinin yaptığı işe eşittir. Başlangıçtaki mekanik enerji (E_ilk) sadece potansiyel enerjidir, çünkü cisim hızsız bırakılıyor ve yüksekliği var: E_ilk \(=\) mgh \(= 2\) kg * 10 m/s² * 5 m \(= 100\) J En alt noktadaki mekanik enerji (E_son) sadece kinetik enerjidir, çünkü yüksekliği sıfır kabul ediliyor: E_son \(= 0\).5 * mv² \(= 0\).5 * 2 kg * (6 m/s)² \(= 36\) J Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş (W_sürtünme), son mekanik enerji ile ilk mekanik enerji arasındaki farktır: W_sürtünme \(=\) E_son - E_ilk \(= 36\) J - 100 J \(= -64\) J Sürtünme kuvveti her zaman enerji kaybına neden olduğu için yaptığı iş negatiftir. Soruda 'yapılan iş kaç Joule'dür' ifadesi genellikle kaybedilen enerji miktarını sorar, bu yüzden mutlak değeri alırız. Kaybedilen enerji \(= 64\) J