Serbest düşme hareketinde mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması – sorunlar ve çözümler

1. 1 kg kütleli bir cisim, 80 m yükseklikten serbest düşüşle hareketsiz halde düşüyor. Yer çekiminden kaynaklanan ivme is (10 m/s hız)². Nedir kinetik enerji Vücut yere çarptığında.

Bilinenler:

Kitle (m) = 1 kg

Yükseklik (h) = 80 m

Yer çekiminden kaynaklanan ivme (g) = 10 m/s²

Aranan: cismin yere çarptığı andaki kinetik enerji

Çözüm :

Başlangıç mekanik enerji (BEN_o) = yerçekimi potansiyel enerjisi (PE)

ME_o = PE = mgh = (1)(10)(80) = 800 Joule

Son mekanik enerji (ME_t) = kinetik enerji (KE)

Prensibi mekanik enerjinin korunumu :

ME_o =ME_t

PE =KE

800=KE

Son kinetik enerji şudur: 800 Joule.

2. 4 kg'lık bir vücut serbest düşüş Durgun halden, 10 m yükseklikten. Yerçekimi ivmesi nedir? 10 ms^-2Yer seviyesinden 5 metre yükseklikteki kinetik enerji ve hız nedir?

Bilinenler:

Yükseklikteki değişim (h) = 10 – 5 = 5 metres

Kütle (m) = 4 kg

Yer çekiminden kaynaklanan ivme (g) = 10 m/s²

Aranan: Yerden 5 metre yükseklikteki kinetik enerji ve yerden 5 metre yükseklikteki hız

Çözüm :

(A) Yerden 5 metre yükseklikteki kinetik enerji

İlk mekanik enerji (ME_o) = yerçekimi potansiyel enerjisi (PE)

ME_o = PE = mgh = (4)(10)(5) = 200 Joule

Son mekanik enerji (EM_t) = kinetik enerji (EK)

ME_t =KE

Mekanik enerjinin korunumu ilkesi, ilk mekanik enerjinin son mekanik enerjiye eşit olduğunu belirtir.

ME_o =ME_t

200=KE

Yerden 5 metre yükseklikteki kinetik enerji 200 Joule.

(B) hız 5 metreyerden yukarıda

İlk mekanik enerji (ME_o) = nihai mekanik enerji (ME_t)

PE =KE

200 = ½ mv²

2(200) / 4 = v²

100 = v²

v = √100

v = 10 bayan

Cismin yerden 5 metre yükseklikteki hızı 10 m/s'dir.

3. Bir mango Cisim 2 metre yükseklikten serbest düşüşle hareketsiz halde yere düşüyor. Yerçekimi ivmesi nedir? 10 ms^-2Bir mangonun yere çarptığı andaki hızını belirleyin.

Bilinenler:

Yükseklik (h) = 2 metres

Yer çekiminden kaynaklanan ivme (g) = 10 m/s²

Aranan: Mangonun yere çarptığı andaki hızı.

Çözüm :

İlk mekanik enerji (ME_o) = yerçekimi potansiyel enerjisi (PE)

ME = PE = mgh = m (10)(2) = 20 m

Son mekanik enerji (ME_t) = kinetik enerji (KE)

ME_t =KE = ½ mv²

Mekanik enerjinin korunumu ilkesi, ilk mekanik enerjinin son mekanik enerjiye eşit olduğunu belirtir.

ME_o =ME_t

20 m = ½ mv²

20 = ½ v²

2(20) = v²

40 = v²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10m/s

[wpdm_package id = '1166 ′]

1. Kuvvetlerle yapılan işler, sorunlar ve çözümler
2. İş-kinetik enerji problemleri ve çözümleri
3. İş-mekanik enerji prensibi problemleri ve çözümleri
4. Yerçekimi potansiyel enerjisi problemleri ve çözümleri
5. Esnek yayların potansiyel enerjisi problemleri ve çözümleri
6. Enerji sorunları ve çözümleri
7. Serbest düşme hareketi için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
8. Serbest düşme hareketinde yukarı ve aşağı hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
9. Eğri bir yüzeyde hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
10. Eğimli düzlemde hareket için mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması
11. Mermi hareketinde mekanik enerjinin korunumu ilkesinin uygulanması