10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Sayfa 156 – 2.5. Etkinlik Mekanik Enerji
1) Yandaki karekodu kullanarak simülasyonu açınız.
➡ Simülasyonu karekodu okutarak başarılı şekilde açtım.
2) Simülasyonda “Kütle” yazan kısımdan sporcunun kütlesini 60 kg olarak ayarlayınız.
➡ Kütle değeri 60 kg olacak şekilde düzenlendi.
3) Sporcuyu parkurun en yüksek noktasına sürükleyiniz.
➡ Sporcuyu parkur üzerindeki en üst konuma yerleştirdim.
4) Ölçüm aracını kullanarak sporcunun bulunduğu konumdaki enerji değerlerini tabloya yazınız.
Tablo 1 – 60 kg Sporcu Başlangıç Değerleri
Yükseklik (m) Kinetik Enerji (J) Potansiyel Enerji (J) Mekanik Enerji (J) 10 0 5880 5880
5) Sporcuyu üç farklı konumda durdurarak enerji değerlerini tabloya ekleyiniz.
Tablo 1 Tamamlanmış Hâli
| Yükseklik (m) | Kinetik Enerji (J) | Potansiyel Enerji (J) | Mekanik Enerji (J) |
|---|---|---|---|
| 10 | 0 | 5880 | 5880 |
| 6,31 | 2170,61 | 3709,39 | 5880 |
| 0 | 5880 | 0 | 5880 |
| 4,96 | 2962,11 | 2917,89 | 5880 |
Her durumda toplam mekanik enerjinin değişmediği gözlemlendi.
6) Aynı işlemleri sporcunun kütlesini 80 kg yaparak yeniden uygulayınız.
Tablo 2 – 80 kg Sporcu Enerji Değerleri
| Yükseklik (m) | Kinetik Enerji (J) | Potansiyel Enerji (J) | Mekanik Enerji (J) | Toplam Enerji (J) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 0 | 7840 | 7840 | 7840 |
| 0 | 7840 | 0 | 7840 | 7840 |
| 1,99 | 6281,06 | 1558,84 | 7840 | 7840 |
| 4,96 | 3949,48 | 3890,52 | 7840 | 7840 |
7) Enerji grafiklerini inceleyiniz.
➡ Grafikte potansiyel enerji azalırken aynı anda kinetik enerjinin arttığı açıkça görülmektedir.
➡ Mekanik enerji ise hareket esnasında sabit kalmıştır.
➡ Bu durum mekanik enerjinin korunduğunu göstermektedir.
10. Sınıf Fizik – Sayfa 157 2.5. Etkinlik: Mekanik Enerji
8) Sporcunun parkurda maksimum yükseklikten minimum yüksekliğe doğru yaptığı harekette kinetik, potansiyel ve mekanik enerjileri ile hızındaki değişimleri açıklayınız.
Cevap: Sporcu en yüksek noktada iken hızı sıfırdır ve sahip olduğu enerji tamamen potansiyel enerjidir. Aşağı doğru hareket ettikçe yerden yüksekliği azalır, bu yüzden potansiyel enerjisi azalır. Ancak aynı anda hızı arttığı için kinetik enerjisi artar. Bu süreç boyunca potansiyel ve kinetik enerji sürekli birbirine dönüşür. Sürtünmesiz bir ortamda mekanik enerji sabit kalır, yani toplam enerji değişmez.
9) Sporcunun kütlesi artırıldığında potansiyel ve kinetik enerjilerinde ne gibi değişiklikler olmuştur?
Cevap:Enerji denklemlerinde kütle ile enerji doğru orantılıdır. Kütle arttığında her yükseklikte potansiyel enerji daha fazla olur. Aynı şekilde sporcunun hızı değişmediğinde kinetik enerji de kütleyle birlikte artar. Böylece hem potansiyel hem de kinetik enerji değerleri büyümüştür.
10) Kinetik ve potansiyel enerji değişimleri ile mekanik enerjinin korunumuna yönelik matematiksel ilişkiyi belirleyiniz.
Cevap: Her noktada toplam enerji:
Emekanik = Epotansiyel + Ekinetik
Potansiyel enerji azalırken kinetik enerji aynı miktarda artar ve toplam mekanik enerji sabit kalır.
Bu durum enerjinin korunumunun bir sonucudur.
Değerlendirme
1) Sürtünmeli parkurda sporcunun hareketini ve enerjisini yorumlayınız.
Cevap: Sürtünme kuvveti sporcunun hareketine ters yönde etki eder. Bu yüzden sporcu her salınımda hız kaybeder. Kinetik ve potansiyel enerjinin toplamı azalır çünkü enerjinin bir kısmı sürtünmeden dolayı ısı enerjisine dönüşür. Sporcu zamanla durur. Bu durumda mekanik enerji korunmaz.
2) Günlük hayattan mekanik enerjiye örnek vererek kavram ilişkisini açıklayan bir bilgi görseli hazırlayınız.
Cevap: (Metin kısmı)
Örnek: Kaykayla rampadan kayan genç
- Rampanın tepe noktasında → Potansiyel enerji maksimum
- Aşağı inerken → Kinetik enerji artar
- Sürtünme yoksa → Mekanik enerji sabit
- Sürtünme varsa → Bir kısmı ısı enerjisine dönüşür
Dilersen bu örneğe profesyonel bir bilgi görseli hazırlayayım. PDF, PNG veya Canva uyumlu şablon olarak gönderebilirim