Potansiyel Enerjiyle İlgili 5 Soru Örneği
Yerçekimi Potansiyel Enerjisi
1. 50 kg'lık bir cismi dikey olarak kaldırmak için 4.900 Joule enerji kullanılıyor. Cisim … yüksekliğe çıkacaktır (g = 9,8 ms⁻² ).
0,1 m
B.10 m
C 98 m
D.245 m
E. 960 m
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Potansiyel enerjideki değişim (ΔEP) = 4900 Joule
cismin kütlesi (m) = 50 kg
Yerçekimi ivmesi (g) = 9,8 m/ s²
İstenen: Nesne (Δh) kadar yükselecek.
Cevap :
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metre
Doğru cevap B şıkkıdır.
İlkbahar Potansiyel Enerjisi
2. Aşağıdaki grafik, bir yayın kuvveti (F) ile uzunluğu (x) arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Yay 8 cm uzarsa, yayın potansiyel enerjisi ne olur?
A. 1,6 × 10-5 Jul
B. 6,4 × 10⁻⁴ Joule
Yaklaşık 8 Joule
D. 16 Joule
128 Joule
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Kuvvet (F) = 2 Newton
Uzunluktaki artış (x) = 1 cm = 1/100 metre = 0,01 metre
Yay esnemesi = 8 cm = 8/100 metre = 0,08 metre
Soru: Yayın potansiyel enerjisi
Cevap :
Grafikteki verileri kullanarak yay sabitini hesaplayın.
Yayın potansiyel enerjisi:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Nesnelerin aşağıdaki halleri arasında:
(1) Gerilmiş sapan lastiği
(2) Sapmış sarkaç
(3) Isıtılmış demir
Potansiyel enerjiye sahip nesneler numaralandırılmıştır...
(1)
B. (1) ve (2)
(2)
D. (2) ve (3)
(3)
Pembahasan
(1) Gerilmiş sapan lastiği
Sapan lastiği gerildiğinde elastik potansiyel enerjiye sahiptir.
(2) Sapmış sarkaç
Sarkaç saptığında, sarkaç yerçekimi potansiyel enerjisine sahip olur.
Doğru cevap B şıkkıdır.
4. Aşağıdaki tabloda, bir ucuna yük bağlanmış bir yay ile yapılan deneyin sonuçları gösterilmektedir. F, yükün ağırlığını, ∆L ise uzunluktaki artışı temsil etmektedir. Yayı 10 cm uzatmak için gereken işi hesaplayınız.
A. 2,0 Joule
B. 2,5 Joule
Yaklaşık 5,0 Joule
D. 7,6 Joule
E. 10 joule
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Yay uzunluğundaki artış (∆L) = 10 cm = 0,1 metre
Soru: Yayı 10 cm uzatmak için gereken çaba
Cevap :
Tablodaki verileri kullanarak yay sabitini hesaplayın:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
Yay sabiti 500 N/m'dir.
Yayı 10 cm uzatmak için gereken çaba şöyledir:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 Newton metre = 2,5 Joule.
Doğru cevap B şıkkıdır.
5. Grafik (Fx), kuvvet ile yayın uzunluğundaki artış arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Yukarıdaki grafiğe göre yayın potansiyel enerjisinin büyüklüğü…
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
Pembahasan
Şu bilinmektedir :
F = 40 Newton
Δ x = 0,08 metre
Soru : Yayın potansiyel enerjisi nedir?
Cevap :
Yay sabiti:
k = F / Δ x
Yayın potansiyel enerjisi:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Joule
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru kaynağı:
Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları
