Potansiyel enerji ve kinetik enerjiye dair 8 örnek
1. Aşağıdaki resme bakın!
A cismi 1.500 gram kütleye sahiptir ve resimde gösterilen konumdadır. Bir süre sonra cisim yere düşer. Potansiyel enerji A nesnesine ait en büyük
... (Dünya'nın yerçekimi ivmesinin g = 10 m/s olduğu bilinmektedir)2)
A. 15 Joule
B. 200 Joule
Yaklaşık 300 Joule
D. 30.000 Joule
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Uluslararası Sistemdeki tüm birimleri belirtin.
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ s²
Cismin kütlesi (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1,5 kilogram
Yükseklik (h) = 20 metre
Soru: A cisminin potansiyel enerjisi
Cevap :
A cismi, yerden 20 metre yükseklikteki en yüksek noktasında en büyük potansiyel enerjiye, yer yüzeyindeyken ise en küçük potansiyel enerjiye sahiptir.
Bir cismin potansiyel enerjisi, yerçekimi potansiyel enerjisi formülü kullanılarak hesaplanır:
EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s² ) (20 m) = 300 kg m² / s² = 300 Joule
Doğru cevap C şıkkıdır.
2. Kütlesi 10 gram olan bir mermi, saniyede 100 metre hızla hareket ediyor. Merminin kinetik enerjisi nedir?
A. 50 Joule
B. 1.000 Joule
Yaklaşık 10.000 Joule
D. 50.000 Joule
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Merminin kütlesi (m) = 10 gram = 10/1000 kilogram = 1/100 kilogram = 0,01 kilogram
Mermi hızı (v) = 100 metre/saniye
Soru: Merminin kinetik enerjisi
Cevap :
Merminin kinetik enerjisi, kinetik enerji formülü kullanılarak hesaplanır:
EK = 1/2 mv 2
EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) 2
EK = 1/2 (0,01 kg)(10.000 m2 / s2 )
EK = (0,01 kg)(5000 m2 / s2 )
EK = 50 kg m 2 /s 2
EK = 50 Joule
Doğru cevap A şıkkıdır.
3. A ve B arabalarının kütleleri aynıdır. Her iki araba da farklı kinetik enerjilerle hareket etmektedir. Eğer A arabasının kinetik enerjisi B arabasının kinetik enerjisine oranla 4:9 ise, A arabasının hızı B arabasının hızına oranla kaçtır?
A. 2 : 3
B. 3 : 2
C. 4 : 9
D. 9 : 4
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
A aracının kinetik enerjisi (EK)A) = 4
B aracının kinetik enerjisi (EK)B) = 9
A aracının kütlesi (m)A) = B arabasının kütlesi (mB) = m
Soru: A arabasının hızı, B arabasının hızına göre nasıldır?
Cevap :
A arabasının kütlesinin B arabasının kütlesine eşit olduğunu varsayalım = m = 1
A aracının kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
B aracının kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
9 = ½ (1) v2
(2)(9) = v2
vB = √(2)(9)
A ve B araçlarının hızlarının karşılaştırılması:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Doğru cevap A şıkkıdır.
4. A ve B olmak üzere iki cismin kütleleri aynıdır. A cismi 4 J kinetik enerjiyle, B cismi ise 16 J kinetik enerjiyle hareket etmektedir. A cisminin hızının B cisminin hızına oranı kaçtır?
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
A nesnesinin kinetik enerjisi (EK)A) = 4 Joule
B nesnesinin kinetik enerjisi (EK)B) = 16 Joule
A nesnesinin kütlesi (m)A) = B nesnesinin kütlesi (mB) = m
Soru: A cisminin hızı ile B cisminin hızının karşılaştırılması
Cevap :
A nesnesinin kütlesinin B nesnesinin kütlesine eşit olduğunu varsayalım = m = 1
A cisminin kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vA = √(2)(4)
B cisminin kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
16 = ½ (1) v2
(2)(16) = v2
vB = √(2)(16)
A ve B araçlarının hızlarının karşılaştırılması:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Doğru cevap A şıkkıdır.
5. Kütleleri aynı olan iki cisim hareket halindedir. Birinci ve ikinci cismin kinetik enerjilerinin oranı 1:4'tür. Birinci cismin hızının ikinci cismin hızına oranı kaçtır?
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Birinci cismin kinetik enerjisi (EK)1) = 1
İkinci cismin kinetik enerjisi (EK)2) = 4
Birinci cismin kütlesi (m)1) = ikinci cismin kütlesi (m2) = m
Soru: Birinci cismin hızı ile ikinci cismin hızının karşılaştırılması
Cevap :
Birinci cismin kütlesinin ikinci cismin kütlesine eşit olduğunu varsayalım = m = 1
Birinci cismin kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
1 = ½ (1) v2
(2)(1) = v2
2 = v2
vA = √2
İkinci cismin kinetik enerjisi:
EK = ½ mv2 —-> Kinetik enerji formülü
4 = ½ (1) v2
(2)(4) = v2
vB = √(2)(4)
A ve B araçlarının hızlarının karşılaştırılması:
v1 : v2
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Doğru cevap A şıkkıdır.
6. Bir blok, eğimli bir yüzey üzerinde sabit hızla kaymaktadır. Meydana gelen enerji dönüşümü şöyledir…
A. potansiyel enerji → kinetik enerji
B. kinetik enerji → potansiyel enerji
C. potansiyel enerji → termal enerji
D. kinetik enerji → termal enerji
E. termal enerji → kinetik enerji
Pembahasan
Bir cisim eğimli bir yüzeyden yukarıdan aşağıya doğru kayarsa, yerçekimi potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
Doğru cevap A şıkkıdır.
Resimdeki devreyi inceleyin.
7. Matematiksel bir sarkaç, şekilde gösterildiği gibi başlangıçta bir yer değiştirme ile hareket ettirilir ve ardından harmonik olarak salınım yapar. Potansiyel enerjiyi ölçmek için referans noktası C noktası ise, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
(1) A' noktasındaki sarkaçın kinetik enerjisi, B' noktasındaki sarkaçın kinetik enerjisiyle aynıdır.
(2) Sarkaçın A' noktasındaki potansiyel enerjisi, sarkaçın B' noktasındaki potansiyel enerjisiyle aynıdır.
(3) Sarkaçın A' ve A noktalarındaki kinetik enerji farkı, sarkaçın B' ve B noktalarındaki potansiyel enerji farkıyla aynıdır.
(4) A' noktasındaki sarkaçın hızı, B noktasındaki sarkaçın hızıyla aynıdır.
Pembahasan
Doğru ifadeler 1, 2 ve 3'tür.
8. Resme bakın!
Bir cismin B noktasındaki kinetik enerjisi 100 J'dir. Cismin kütlesi 2,5 kg ise, cismin C noktasında yere çarptığı andaki kinetik enerjisi nedir?
A. 350 J
B. 250 J
C. 150 J
D. 100 J
Pembahasan
Cisim B noktasına ulaştığında sahip olduğu kinetik enerji:
EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Joule
Cismin C noktasına ulaştığı andaki kinetik enerjisi:
EP = mgh
EP = (2,5)(10)(4 + 6)
EP = (2,5)(10)(10)
EP = 250 Joule
Doğru cevap B şıkkıdır.
Soru kaynağı:
Ortaokul/İslami Ortaokul Fen Bilimleri Ulusal Sınav Soruları
SBMPTN Fizik Soruları
