✨ Konuları Gir, Yapay Zeka Saniyeler İçinde Sınavını Üretsin!

10. Sınıf Serbest Düşme Hareketi, İş, Enerji, Elektrik Devreleri Test Çöz

SORU 1

Hava direncinin ihmal edildiği bir ortamda, yerden \( 45 \) metre yükseklikten serbest bırakılan bir cismin yere çarpma hızı kaç m/s'dir? (Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) alınacaktır.)

A) \( 10 \)
B) \( 20 \)
C) \( 30 \)
D) \( 40 \)
E) \( 50 \)
Açıklama:
Serbest düşme hareketinde yere çarpma hızı, cismin sahip olduğu potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesiyle bulunur. Hız-yükseklik ilişkisi şu denklemle verilir: \( v^2 = 2gh \).

Verilen değerleri yerine koyarsak:

\( v^2 = 2 \times 10 \, \text{m/s}^2 \times 45 \, \text{m} \)

\( v^2 = 900 \, \text{m}^2/\text{s}^2 \)

Her iki tarafın karekökünü alırsak:

\( v = \sqrt{900 \, \text{m}^2/\text{s}^2} \)

\( v = 30 \, \text{m/s} \)

Cismin yere çarpma hızı \( 30 \) m/s'dir.
Bu Sınavı paylaş: WhatsApp Facebook X (Twitter)

10. Sınıf Fizik Ders Notları: Temel Kavramlar ve Uygulamalar

1. Serbest Düşme Hareketi 🚀

Bir cismin yalnızca yerçekimi kuvvetinin etkisi altında yaptığı harekete serbest düşme hareketi denir. Hava sürtünmesi ihmal edildiğinde, cisimler sabit bir ivme ile yere doğru hareket eder. Bu ivme, yerçekimi ivmesi olarak bilinir ve genellikle \(g\) ile gösterilir. Dünya yüzeyinde bu değer yaklaşık olarak \(g \approx 9.8 \, m/s^2\) 'dir.

Temel İlkeler ve Kanıtlar:

2. İş, Enerji ve Güç 💡

İş (W): Bir cisme uygulanan net kuvvetin, cismin yer değiştirmesi yönünde yaptığı etkidir. Matematiksel olarak \(W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\) ile ifade edilir. Kuvvet ve yer değiştirme aynı yönlü ise \(\cos(\theta) = 1\) olur ve \(W = F \cdot d\) 'dir.

Kuvvet-Yer Değiştirme Grafiği ile İş:

Enerji:

3. Elektrik Devreleri ve Temel Kavramlar ⚡

Basit bir elektrik devresi, akımın bir kaynaktan (örn. pil) başlayıp bir iletken tel aracılığıyla bir alıcıya (örn. lamba) ulaşıp kaynağa geri döndüğü kapalı bir yoldur.

Temel Kavramlar:

Analojik Akıl Yürütme (Su Benzetmesi):

Ohm Kanunu:

Basit bir devrede potansiyel fark (\(V\)), akım (\(I\)) ve direnç (\(R\)) arasındaki ilişkiyi açıklar: \(V = I \cdot R\). Bu, direncin sabit olduğu durumlarda geçerlidir.

✍️ Çözümlü Örnek Sorular

Örnek 1: Serbest Düşme ve Enerji

Yerden \(h = 20 \, m\) yükseklikten serbest bırakılan bir cismin yere çarpma anındaki hızını ve bu süreçte enerjisinin nasıl değiştiğini bulunuz. (\(g = 10 \, m/s^2\) alınız).

Çözüm:

İlk hız \(v_0 = 0\) olduğundan, yere çarpma anındaki hızı \(v^2 = v_0^2 + 2gh\) formülüyle bulunur: \(v^2 = 0^2 + 2 \cdot (10 \, m/s^2) \cdot (20 \, m) = 400 \, m^2/s^2\). Buradan \(v = \sqrt{400} = 20 \, m/s\) olur. Başlangıçta cismin sadece potansiyel enerjisi vardır: \(E_p = mgh\). Yere çarpma anında ise sadece kinetik enerjisi vardır: \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\). Enerjinin korunumundan, başlangıçtaki potansiyel enerji, yere çarpma anındaki kinetik enerjiye eşittir. \(mgh = \frac{1}{2}mv^2 \implies (20m)g = \frac{1}{2}m(20)^2 \implies 20mg = 200m \implies g = 10 \, m/s^2\) (sağlama yapıldı). Sürtünme ihmal edildiği için mekanik enerji korunur, ancak potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.

Örnek 2: Elektrik Devresi ve Ohm Kanunu

Bir elektrik devresindeki pilin potansiyel farkı \(V = 12 \, V\) 'dir. Devredeki lambanın direnci \(R = 4 \, \Omega\) 'dur. Devreden geçen akım kaç Amper'dir?

Çözüm:

Ohm Kanunu'na göre \(V = I \cdot R\) ilişkisi kullanılır. Verilenler: \(V = 12 \, V\) ve \(R = 4 \, \Omega\). Akımı bulmak için formülü yeniden düzenleriz: \(I = \frac{V}{R}\). Değerleri yerine koyarsak: \(I = \frac{12 \, V}{4 \, \Omega} = 3 \, A\). Devreden geçen akım \(3\) Amper'dir.