10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 166
2.18. Soru – Geliştirilmiş Cevap
Soru: Durgun hâldeki m kütleli bir cisme F, diğer m kütleli cisme ise 2F büyüklüğünde sabit kuvvet uygulanıyor. Bu kuvvetlerin etkisiyle cisimler sırasıyla v ve 2v hızlarına ulaşıyor.
2m kütleli bir cisme uygulanan F büyüklüğündeki kuvvet ise ona v/2 hızını kazandırıyor.
Buna göre;
a) Cisimlerin kinetik enerjilerini karşılaştırınız.
b) Şekil 1’deki cisim x kadar yer değiştirip v hızına ulaştığına göre diğer cisimler kaç x yer değiştirdiğinde 2v ve v/2 hızlarını kazanır?
Cevap – a
Kinetik enerji formülü:
E = 1/2 · m · v²
Birinci cisim: E1 = 1/2 m v²
İkinci cisim: E2 = 1/2 m (2v)² = 4E1
Üçüncü cisim: E3 = 1/2 (2m) (v/2)² = 1/2 E1
Enerji karşılaştırması: E2 > E1 > E3
Cevap – b
İlişki: v² = 2as
İvme: a = F/m
Birinci cisim: x (verilen)
İkinci cisim:
Uygulanan kuvvet daha büyük → daha fazla iş yapar
Sonuç: 2x
Üçüncü cisim: Kütle daha büyük, hız daha küçük → daha az yer değiştirir
Sonuç: x/2
Genel Sonuç:
Şekil 2: 2x
Şekil 3: x/2