Ders:Fen Bilgisi

İŞ,GÜÇ,ENERJİ
GİRİŞ
Günlük hayatımızda sayısız iş tanımı yapılabilir ama fiziksel anlamda işin tanımı net
ve tektir.
Düz bir yolda saatlerce yürüyen bir insan,ya da masada oturup saatlerce ders çalışan
bir ideal öğrenci mi iş yapmıştır? Yoksa bir basamak merdiven çıkan öğrenci mi iş yapmıştır?
Düz bir yolda yürüyen adam ile çalışan öğrenci fiziksel anlamda iş yapmamıştır. Ancak bir
basamak merdiven çıkan öğrenci fiziksel anlamda bir iş yapmıştır.
O halde işi şöyle tanımlayabiliriz;
İŞ
Bir kuvvet, bir cisme uygulandığında, onu kendi doğrultusunda hareket ettiriyorsa, fen
anlamında bu kuvvet iş yapmıştır.
Bu işin tanımından da anlaşıldığı üzere fen anlamında işin yapılabilmesi için üç şartın
gerçekleşmesi gerekir;
1)Bir cisme bir kuvvetin uygulanması gerekir yani bir kuvvet olmalıdır.
2) Bu kuvvet bu cisme yol aldırması gerekir.
3) Kuvvetle yolun aynı doğrultuda olması gerekir.
Bu şartlardan biri ve ya birkaçı eksik olursa iş yapılmış sayılmaz.
İş=Kuvvet . Yol W=F . S
W:Yapılan iş
F:Hareket doğrultusundaki kuvvetlerin bileşkesi (Net kuvvet)
S:Net kuvvet doğrultusunda alınan yol
Bu formülün geçerli olabilmesi için kuvvet ile yolun aynı doğrultuda yani birbirine
paralel olması gerekir.
Kuvvet yola paralel değilse,ya kuvvetin yol doğrultusundaki bileşeni alınarak ya da
yolun kuvvet doğrultusundaki bileşeni alınarak kuvvetle yol aynı doğrultuya getirildikten
sonra çarpma işlemi yapılır.
İş Birimleri :
İş=kuvvet . yol olduğundan iş birimleri de kuvvet birimleri ile yol (uzunluk)
birimlerinin çarpımına eşittir.
F
N
Dyne
Kg-kuv
S
m
cm
m
W=F.S
Joule
Erg
kg-kuv . m
1 Joule = 107 Erg
1 kg-kuv . m = 9,8 Joule = 10 Joule
GÜÇ
Birim zamanda yapılan işe güç denir.
Güç=İş:Zaman
P=W:t
Fen bilimlerinde, yukarıdaki ifadeye göre az zaman da çok iş yapan adama güçlü adam
denir
Güç Birimleri:
İş birimlerini zaman birimlerine bölmekle güç birimleri elde edilir.
MKS (SI)
CGS
Güç
P
Watt (W)
Erg/s
İş
W
j
erg
Zaman
t
s
s
1kilowatt = 1000 watt
1kgf . m/saniye=
9,8 watt
1 Buhar Beygiri (B.B)=736 watt
ENERJİ
Bir cismin ya da sistemin iş yapabilme kabiliyetine enerji denir. Değişik enerjiler
vardır. Biz mekanik enerjiyi inceleyeceğiz. Mekanik enerji iki kısımdır;
1.Kinetik enerji (Hareket enerjisi) ve
2.Potansiyel enerji
1.Kinetik Enerji:
Bir cismin hareketinden (hızından) dolayı sahip olduğu enerjidir.
Ek=1/2.m.v2
Ek=Kinetik enerji (joule)
m=Cismin kütlesi (kg)
v=Cismin hızı (m/s)
2.Potansitel Enerji:
Cisimlerin durumları nedeniyle sahip oldukları enerjidir. Gerilmiş ya da sıkıştırılmış
yayın, yukarıya kaldırılmış cismin, barajda birikmiş suyun potansiyel enerjileri vardır.
Bir yayı gererken ya da sıkıştırırken, bir taşı kaldırırken iş yaparız. Yay ve taş, yapılan
bu iş kadar potansiyel enerji kazanır.
Belirtilen bir yere göre G=m .g ağılığındaki bir cismin potansiyel enerjisi “Ep=k .m
.g”dir.
Cismi h yüksekliğinden aşağıya bırakırsak potansiyel enerji; kinetik enerjiye dönüşür.
Burada h cismi hangi seviyeye göre potansiyel enerjisini yazıyorsak, cismin o
seviyeye olan yüksekliği alınacaktır. Mesela masanın üzerinde duran bir cismin masaya göre
h yüksekliği olmadığından potansiyel enerjisi sıfırdır. Fakat aynı cismin yere göre bir
potansiyel enerjisi vardır.
Enerjinin Korunumu:
Hiçbir enerji kendi kendine var olmaz, kendi kendine de yok olmaz. Fakat bir türden
başka bir tür enerjiye dönüşebilir. Bu dönüşüm sırasında toplam enerji daima sabittir. Toplam
enerjinin sabit olması demek bir tür enerji azalırken başka tür enerjinin aynı miktarda artması
demektir. Mesela belli bir yükseklikten yere doğru hızlanarak düşen bir cismin kinetik enerjisi
artarken, aynı miktarda potansiyel enerjisi de azalmaktadır.
Barajda birikerek potansiyel enerji kazanan su daha sonra yüksekten düşerek kinetik,
sonra elektrik ve oradan da ısı ve ışık enerjisine dönüşmektedir.
Not: Enerji birimleri iş birimlerinin aynısıdır.
SORULAR
1)
F2=200N
F1=150N
Şekildeki 80 kg’lık bir at arabasına 5m yol aldırmakla yapılan iş kaç joule dür?(Sürtünme
yok.)
A)250
B)750
C)1250
D)400
Çözüm : Araba F2 yönünde ve 50N’luk bir kuvvet etkisinde hareket edeceğinden;
W=F . S
W=50 . 5=250 joule dür.
Cevap : A
2)
F4=10N
F1=20N
F3=10N
F2=10N
Şekilde yatay düzlemdeki cisim F1, F2, F3, F4 kuvvetlerinin etkisi altındadır. Cisim hareket
ettiğine göre hangi kuvvet ya da kuvvetler iş yapmaktadır?
A)F1
B)F3
C)F1 ve F3
D)F2 ve F4
Çözüm : F2 kuvveti ile F4 kuvveti cismin aldığı yola dik olduklarından iş yapmazlar. F1 ve F3
kuvveti hareket doğrultusunda doğrudan iş yapar.F1 pozitif yönde iş yapar, F3 negatif yönde iş
yapmıştır. Yani enerji kaybına neden olur.
Cevap : C
3)10 m derinliğindeki bir kuyudan 900 kg suyu 0,5 dakikada çekebilen motorun gücü kaç B.B
dir?
A)2
B)3
C)4
D)5
Çözüm : Güç= İş/Zaman
W= 900 . 10 = 9000 km-g
t = 0,5 . 60 = 30 s
P= 9000:30 = 300 kg-m/s
75 kg-m/s = 1 BB ise
300 kg-m/s = 4 BB‘dir.
Cevap : C
4)
K
m.......................................................... P
L
Yatay
K noktasından bırakılan m kütleli bir bilye sürtünmesiz KLP yolunu alıyor. Buna göre hareket
enerjisi için hangisi doğrudur?
A)KL arasında gittikçe artar, LP arasında P ye yaklaştıkça azalır.
B)KL arasında gittikçe azalır.
C)LP arasında P ye yaklaştıkça artar.
D)KL ve LP arasında değişmez.
Çözüm : K noktasında duran bilyenin potansiyel enerjisi vardır. Aşağı doğru harekete
geçtiğinde, yüksekliğin azalmasıyla potansiyel enerji azalır. Potansiyel enerjiden azalan
miktar kadar, kinetik enerji artar. L noktasında kinetik enerji maksimum olur. L den P ye
doğru çıktıkça kinetik enerji azalır ve potansiyel enerji artar. P de ise kinetik enerji sıfır olur.
Cevap : A
5)Bir çocuk aşağıdaki hangi durum ya da durumlarda iş yapmıştır?
(Sürtünmeler ihmal edilmektedir.)
1.Bütün kuvvetiyle sabit duvarı itmekle
2.Masadaki kitabı alıp üst rafa koymakla
3.100 m uzunluğundaki bir köprüyü sabit hızla yürüyerek geçmekle
A)Yalnız 1
B)Yalnız 2
C)Yalnız 3
D)2 ve 3
Çözüm :
1.Kuvvet olmakla birlikte bu kuvvet kendi doğrultusunda yol aldırtamadığından bu kuvvet iş
yapmamıştır.
2.Masadaki kitabı rafa koymakla kitabın ağılığına eşit bir kuvvet aşağıdan yukarıya doğru
uygulanmış ve bu kuvvet doğrultusunda bir yol alınmış ve bir iş yapılmıştır.
3.Bu çocuk düz bir yolda sabit hızla yürüdüğünden yol doğrultusunda bir kuvvet
uygulanmaktadır. Dolayısıyla iş yapmamıştır. Bu çocuk merdivende bir basamak çıkmış
olsaydı ağırlık kuvveti doğrultusunda bir yol almış olduğundan iş yapmış olurdu.
Cevap : B
6)Bir adam yüksekliği 50 m olan bir dama her biri 10N ağırlığında 20 tuğla çıkarıyor. Başka
bir adam aynı yüksekliğe 15 tuğla çıkarıyor. Birinci adam, ikinci adamdan kaç joule fazla iş
yapmıştır?
A)2500
B)4500
C)7500
D)10000
Çözüm : İş = kuvvet x yol
W = F . x dir.
Birinci adamın bir tuğla için yaptığı iş;
10 . 50 = 500 joule, 20 tuğla çıkardığından
W = 20 . 500 = 10000 joule
İkinci adamın yaptığı iş,
W2 = 15 .(F. X)
W2 = 15 . (10 . 50)
W2 = 7500 joule
Birinci adam ikinci adamdan
W1 – W2 = 10000 – 7500 =2500 joule daha fazla iş yapmıştır.
Cevap : A
7)
P
P
P
L
h L
1
2h 2L
2
W1
2
W2
h
3
W3
Şekildeki 1, 2, 3 eğik düzlemleri sürtünmesizdir. Bir P cismini bu eğik düzlemlerin tepe
noktalarına çekerek çıkarmak için yapılan W1,W2,W3 işleri arasına nasıl bir ilişki vardır?
A)W1< W3 < W2
C)W1= W3 < W2
B)W1 = W2< W3
D)W1 = W3> W2
Çözüm : Burada yer çekimine karşı iş yapıldığından, yol düşeyde alınan h yükseklikleridir.
W = F . x dir
F = P ve x = h
W1 = P . h
W2 = P . 2h
W3 = P . h
W1 = W3< W2
Buradan da görülüyor ki bir cismi belli bir yüksekliğe çıkarmakla yapılan iş, yolun
uzunluğuna bağlı olamayıp düşey yüksekliğe bağlıdır.
Cevap : C
8)
h
h
h
3m
m
2m
h
3m, m, 2m kütleli cisimler gösterilen yüksekliklere çıkartıldıklarında kazandıkları enerjiler
sırası ile W1 W2 ve W3 arasında nasıl ilişki vardır?
A) W1= W2 = W3
C) W1> W2> W3
B)W1>W2= W3
D)W1< W2 < W3
Çözüm : Cisimler h yüksekliğine çıkarmakla potansiyel enerji kazandırılmış olur. Bu enerji
çıkarılırken yapılan işe eşittir.
W1 = 3mg .3h
W2 = mg .2h
W1> W2= W3
W3 = 2mg .h
Cevap : B
9)Bir vidanın döndürme kolunun uzunluğu 30 cm, iki vida dişi arasındaki uzaklık (vida
adımı) 4 mm dir. Döndürme koluna kaç N luk kuvvet uygulanmalıdır ki vida ucunda 900 N
luk bir kuvvet meydana gelsin?(Pi sayısı=3)
A)2
B)4
C)6
D)8
Çözüm : Vidada iş prensibi geçerli olduğundan;
F . 2 .pi .r = P. a
F . 2 . 3 .30 = 900 .0,4(4mm=0,4cm)
F . 180= 900 . 0,4
F =2N
Cevap : A
10)60 kg-f ağırlığındaki bir sandığı, yatay bir düzlem üzerine 15 kg-f
değerinde bir kuvvet harcayarak 2 m çekiyoruz. Yapılan iş kaç kgm’ dir?
A)120
B)60
C)30
D)15
Çözüm : W=F.L
W=15 . 2=30 kg-m
Cevap : C
11)Yere yatay bir kuvvetle, bir arabayı 60 m iten bir adam 1380 joule’lük iş yapmıştır.
Arabaya uyguladığı kuvvet kaç N ’dur?
A)828
B)230
C)150
D)23
Çözüm : W= F . l
F= W : l
F=1380 : 60=23N
Cevap : D
12)784 N’ luk bir kuvvet bir cismi kendi doğrultusunda hareket ettirerek 1568 joule‘lük iş
yapıyor. Cismin hareket ettiği yol kaç metredir?
A)2
B)4
C)5
D)8
Çözüm : l= W : F
l=1568 : 784=2m
Cevap : A
13)Bir adam 20 N kuvvet harcayacak bir cismi 10 m uzağa götürüyor. Başka bir adamın
yaptığı işi yapabilmek için, 5 N kuvvet harcadığına göre, aynı cismi kaç m uzağa götürebilir?
A)2
B)4
C)20
D)40
Çözüm : 1. Adam:W=20 . 10= 200N
2.Adam: l= 200: 5 = 40m
Cevap : D
14)Bir kişi 15 kg-f ‘lık yük ile 30 basamaklı merdiveni çıkarken 90 kg-f-m’ lik iş yapıyor.
Buna göre bir basamağın yüksekliği kaç cm ‘dir?
A)6
B)8
C)18
D)20
Çözüm : l= W : F
l= 90 : 15 = 6m= 600cm
600:30=20cm(her bir basamak)
Cevap : D
15)Bir cisme 2 kg-f etki ederek bunu 5m uzağa götürüyor. Kaç joule‘ lük iş yapmış olur?
A)10
B)19
C)24
D)98
Çözüm : W=2 . 5=10kg-f
1 kg-f-m=9,8 joule olduğuna göre yapılan iş;
9,8 . 10=98 joule’ dür
Cevap : D
16)50 N ’luk bir paketi yere yatay doğrultuda 4,8 m taşıyan bir
adamın yerçekimi kuvvetine karşı yaptığı iş kaç joule’ dür?
A)240
B)120
C)30
D)0
Çözüm : Yer çekim kuvvetinin doğrultusu yerin merkezine doğrudur. Uygulanan kuvvetin iş
yapabilmesi için paketi bu doğrultunun ters yönünde hareket ettirmesi gerekir. Oysa kuvvet
paketi yere yatay olarak taşındığından yerçekimine karşı yapılan iş sıfırdır.
Cevap : D
17)420 kg-f ağırlığındaki bir çocuk 1,5 m yüksekliğindeki duvarın üzerinden yere atladığında
yer çekiminin yaptığı iş kaç kg-m ’dir?
A)42
B)63
C)78
D)99
Çözüm : Çocuğun ağırlığı, yani çocuğa etki eden yerçekimi kuvveti F=42 kg-f olur.
Yükseklik ise kuvvetin cisme aldırdığı yoldur. l=1,5 m’dir.
W=F . l
W42 . 1,5=63 kg-m
Cevap : B
18)Aşağıdakilerden hangisinde fizik anlamında iş yapılmaz?
A)Kendi haline bırakıldığında düşen bir cisim.
B)İtilen vagon
C)Kuyudan çekilen su dolu kova
D)Bir masa üzerinde duran bir cisim.
Çözüm :
A)Düşen bir cisimde yerçekimi kuvveti iş yapmıştır.
B)İtilen vagonda sürtünme kuvvetine karşı iş yapılmıştır.
C)Kuyudan çekilen su dolu kovada yer çekimine karşı iş yapılmıştır.
D)Masa üzerinde duran cisim yol almadığından iş yapmamıştır.
Cevap : D
19)Bir öğrenci ipin ucuna bağladığı 10 N ‘luk silgiye bulunduğu yerden 0,8 m
yüksekliğindeki rafa kaldırıyor. Daha sonra 2 N ’luk kuvvet uygulayarak raf içinde 10 cm
itiyor. Öğrenci toplam işin, ilk yaptığı işe oranı nedir?
A)0,025
B)0,975
Çözüm : Rafa kaldırmadaki iş;
W1= F1 . h1
W1=10 . 0,8=8Nm olur.
C)1
D)1,025
W2=F2 . l
W2=2 . 0,1=0,2Nm olur.
Toplam iş=W=W1+W2 =8+0,2=8,2N.
O halde;
W/W1=8,2 : 8=1,025 ‘dir.
Cevap : D
20)Saniye de 450 joule’lük iş yapan makinenin gücü kaç watt ‘tır?
A)4,18
B)9,81
C)75
D)450
Çözüm : P=W/t
=450 : 1=450watt
Cevap : D
21)Bir asansör motoru 6000N ağırlığındaki asansörü 4 dakikada 10m yüksekliğindeki kata
çıkarıyor. Asansörün gücü kaç kilowatt ‘tır?
A)0,25
B)2,5
C)25
D)250
Çözüm : P=W/t =g . h/t
=(6000.10 ): (4.60)=1000:4=250watt
1 watt=0,001 kilowatt olduğu için,
250watt=0,25kw’dır.
Cevap : A
22)Bir elektrikli su tulumbası saate 108 m3 suyu 20m yükseğe çıkarıyor. Motorun gücü kaç
BB ’dir?
A)8 .10-3
B)8 . 10-2
C)8
D)8 . 102
Çözüm : 1m3 su= 1 ton‘dur.
V= 108m3su
F=108ton=108000kgf.
P=W : t=(F . l) : t= (108000.20) : 3600=600kgfm/sn
P=600 : 75=8 BB olur.
Cevap : C
23)%60 verimle çalışan 3600watt gücündeki bir asansör motoru 10 saniyede 20 m lik
yüksekliğe kaç N ‘luk yükü çıkarabilir?
A)540
B)1080
C)2160
D)3000
Çözüm : Asansör %60 verimle çalıştığına göre gücü ;
P=3600.(60 : 100)=2160watt’tır.
P =W/t = (G . h)/t
2160=(G.20) : 10
2160=2 .G
G=1080N ’dur
24)Aşağıdakilerden hangisi 1 watt’ a eşit değildir?
Cevap : B
A)1 kg-f-m/s:9,81
B)1BB/736
C)1 joule/s
D)1 kg-f-m . 9.81
Çözüm : 1watt= 1 joule/s ‘dir.
1 joule= 1/9,81 kg-f-m olduğuna göre,
1 kg-f-m/9,81 de 1 watt’ a eşittir.
Ayrıca;1BB=786 watt
1watt=1/786BB ‘dir.
O halde, 1kg-f-m . 9.81, 1 watt’ a eşit değildir.
Cevap : D
25)Kütlesi 20 kg olan bir cisim 10m/s hızla hareket ederken kinetik enerjisi kaç joule‘ dür?
A)250
B)500
C)750
D)1000
Çözüm : Ek=1/2.m.v2
Ek=1/2.20.102=1000joule.
Cevap : D
26)5 m yükseklikte bulunan 50 kg kütleli bir taşın yere göre potansiyel enerjisi kaç joule’
dür?(g=10m/s2)
A)250
B)1250
C)2500
D)5000
Çözüm : Ep =m .g .h
Ep=10.50.5=2500joule.
Cevap : C
27)
A
Bilye
C
40cm
30cm
B
Şekilde gördüğünüz bilye, A noktasından bırakıldıktan sonra çukur bölgede ileri geri gidip
geldikten sonra B’ de duruyor. Bilyenin hareketi hakkındaki düşünceleriniz ne olabilir?
A) Bilyenin B’ de durması enerji konumuna göre normaldir.
B) Bilyenin A’ daki potansiyel enerjisi C’ deki potansiyel enerjisinden fazla olduğu için, C
noktasını aşıp gitmeliydi. |AC| arasında sürtünme olduğundan enerji kaybetmiş ve B’ de
kalmıştır.
C) B’ deki kinetik enerjisi A’ daki kinetik enerjisinden daha az olduğundan B’ de kalmıştır.
D) C’ deki potansiyel enerji B’ dekinden daha fazla olduğundan B’ de kalmıştır.
Çözüm : A noktasının yüksekliği, C noktasının yüksekliğinden fazla olduğu için bilyenin A’
daki potansiyel enerjisi C’ dekinden fazla olur. Bu durumda C’ yi aşması öte tarafa geçmesi
gerekirdi. Geçemediğine göre, A ile C arasında enerji ısı şeklinde kaybolmuş demektir. Bu
durum, bu arada sürtünmenin olduğunu gösterir.
Cevap : B
28)
B
F
h
m
A
Şekilde m kütleye sahip cisim F kuvvetiyle çekiliyor ve A’ dan B’ ye aynı hızla çıkartılıyor.
Buna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (Sürtünme vardır)
A)Kinetik enerjisi değişmez.
B)Potansiyel enerjisi artar.
C)Kinetik enerjisi artar.
D)Isı enerjisi artar.
Çözüm : Cisim sabit hızla B noktasına çıktığından Ek artmaz ve değişmez. Cisimle eğik
düzlem arasında sürtünme olduğundan ısı enerjisi artar. Cisim B noktasına geldiğinde
yükseldiğinden, potansiyel enerjisi artar.
Cevap : C
29)
C
A
3m
1m
B
Şekilde A noktasında bulunan 3kg’ lık cismin toplam enerjisi 100 joule’ dür. Cismin C
noktasındaki kinetik enerjisinin, A noktasındaki kinetik enerjisine oranı aşağıdakilerden
hangisidir?(Sürtünme yoktur)
A)1/7
B)1/3
C)3
D)7
Çözüm : A noktasındaki Ek ;
E=Ek + Ep
E=m .g . h +Ek ise
Ek=E – m .g .h
Ek=100 – (3.10.1)=70 joule olur.
C noktasındaki Ek;
E=m .g .h +Ek ise;
Ek=100-(3.10.3)=10 joule bulunur. Oran 1/7 olur.
30)
V=2m/s(Ek1)
Cevap : A
m
V=1m/s(Ek2)
V=1,2m/s(Ek3)
Şekildeki kütleleri eşit cisimler sırasıyla 2, 1 ve 1,2m/s hızla hareket etmektedir. Cisimlerin
kinetik enerjileri arasında nasıl bir ilişki vardır? (Sürtünme yoktur.)
A)
B)
C)
D)
Ek1= Ek2= Ek3
Ek1> Ek2= Ek3
Ek1= Ek3> Ek2
Ek1> Ek3> Ek2
Çözüm : Ek=1/2mv2formülünden yararlanarak her biri için kinetik enerjiyi hesaplayalım.
Ek1=1/2mv2=1/2.m.22=2m joule
Ek2=1/2mv2=1/2.m.12=0,5m joule
Ek3=1/2mv2=1/2.m.(1,2)2=0,72m joule
O halde; 2>0,72>0,5
Ek1> Ek3> Ek2 olur.
Cevap : D
31)
A
V1=4m/s
V2=6m/s
C
6m
xm
B
60 kg kütleli bir kaya A noktasından 4m/s hızla yuvarlanmaya başlıyor. C noktasına gelince
hızı 6m/s ye çıkıyor. C noktasının yüksekliği kaç m dir?
A)2
B)3
C)4
D)5
Çözüm : Enerjinin Korunumu Kanununa göre;
(A noktasındaki mekanik enerji) =(B noktasındaki mekanik enerji)
EA= EC
EKA+ EPA= EKC +EPC
Enerji formüllerini yerine yazalım;
1/2m .vA2 +m .g .hA=1/2m .vC2 +m .g .hC
1/2 vA2+g .hA=1/2 vC2+g .hA
½ .42+10 .6=1/2.62+10 .hC
68=18+10 hC
50=10 hC
hC=5m
Cevap : D
32)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20m iten bir kişinin 3528 joule’lük iş
yapması için kaç N‘ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)
A)10,2
B)18
C)176,4
D)196
Çözüm : W=F . L
F=W/L
F=3528 :20=176,4N
Cevap : C
33)Aşağıdan yukarıya doğru atılan bir cisim tepe noktasına çıkıncaya kadar cisim ile ilgili
aşağıda verilenlerden hangisi doğru olur?
A)
B)
C)
D)
Kinetik enerjisi artar.
Potansiyel enerjisi azalır.
Kinetik enerjisi değişmez.
Potansiyel enerjisi artar.
Çözüm : Bir cisim yükseğe(tepeye) çıkarken potansiyel enerjisi artar.
Cevap : D
34)Belli bir yükseklikten serbest bırakılan bir topun yere varıncaya kadar hangi niteliği
değişmez?
A)
B)
C)
D)
Potansiyel enerjisi
Kinetik enerjisi
Mekanik enerjisi
Yerden yüksekliği
Çözüm : Bir cisim yukarıdan aşağıya doğru düşerken potansiyel enerjisi ve yerden yüksekliği
azalır, kinetik enerjisi artar. Fakat mekanik enerjisi aynı kalır.
Cevap : C
35)Aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?
1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye mekanik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamına mekanik enerjiyi verir.
A)1-2-3
B)1-2
C)1-3
D)Yalnız 3
Çözüm :
1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı mekanik enerjiyi verir.
Cevap : C
36)”Bir cisme kuvvet uygulandığında, cisim kuvvet doğrultusunda yol alabiliyorsa iş yapmış
olur.”
Aşağıdaki durumlardan hangisinde adam iş yapmamıştır?
A)
B)
C)
D)
Yatay düzlemde omzunda yük taşıyan adam
Arabadan tuğla indiren bir adam
Eğimli bir yolda yürüyen adam
Aşağıdan yukarıya doğru bir taş fırlatan adam
Çözüm : Adam arabadan yere doğru tuğla indirirken ve eğimli bir yolda yürürken yere doğru
bir iş yapmıştır, yukarıya taş fırlatırken de yerçekimine karşı bir iş yapmıştır, yatay düzlemde
omzunda yük taşırken ise fiziksel anlam da bir iş yapmamıştır.
Cevap : A
37)Bir çocuk 5N ağırlığındaki bir kitabı yerden alarak 150cm yüksekliğindeki masanın
üzerine koymuştur. Buna göre çocuğun yaptığı iş kaç joule’ dür?
A)750
B)75
C)30
D)7,5
Çözüm : 150cm=1,5m
W=F .h
W=5 .1,5
W=7,5N
Cevap : D
38)Gücü 50kg-f m/s olan motor, ağırlığı 150kg-f olan yükü 15 saniyede kaç metre yukarı
çıkarır?
A)2
B)3
C)5
D)15
Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
50 .15=150 . h
750=150h
h =5m
Cevap : C
39)Aşağıdakilerden hangisi watt’ a eşittir?
A)N . m/s
B)Erg . s
C)N . s
D)dyne . cm/s
Çözüm : watt = joule/s
Joule=N .m
O zaman;
Watt =N .m/s olur.
Cevap : A
40)0,5 tonluk yükü 1 dakikada 3 m yükseğe çıkaran motorun gücü kaç watt’ dır?
A)2,45
B)24,5
C)250
D)245
Çözüm : 0,5 ton=5000N
1 dakika=60 saniye(s)
W=F . h
W=5000.3
W=15000joule
P=W/t
P=15000 :60
P=250watt
Cevap : C
41)
m
m
m
3h
2h
h
1
2
3
Şekildeki kütleler özdeştir. Buna göre hangi durumda potansiyel enerji en fazladır?
A)1
B)2
C)3
D)Hepsi aynı
Çözüm : Potansiyel enerji yükseğe çıkıldıkça artar.
Ep1=m .g .h
Ep2=m .g .2h
Ep3=m .g .3h
Bu potansiyel enerjilerden Ep3 en büyüktür çünkü yükseklik burada en büyüktür.
Cevap : C
43)Bir kişi 6 kg’ lık cismi bir dağa çıkartarak 12000 kg-m’ lik iş yapıyor. Buna göre dağın
yüksekliği kaç metredir?
A)200
B)600
C)2000
D)6000
Çözüm : W=F . h
12000=6 .h
h=2000m
Cevap : C
44)Gücü 60kg-f m/s, ağırlığı 120kg-f olan yükü motor 12 saniyede kaç metre yukarı çıkarır?
A)2
B)4
C)6
D)12
Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
60 .12=120 .h
720=120h
h=6m
Cevap : C
45)Bir cismin potansiyel enerjisini arttırmak için hangisi yapılmalıdır?
A)
B)
C)
D)
Cismi bulunduğu yerden daha aşağı indirmek
Cismi yatay yolda hareket ettirmek
Cismi bulunduğu yerden daha yükseğe çıkarmak
Cisme bir ilk hız vermek
Çözüm : Cismi; bulunduğu yerden daha aşağı indirmek, yatay yolda hareket ettirmek ve
cisme bir ilk hız vermek cismin potansiyel enerjisini arttırmaz. Cismi, sadece bulunduğu
yerden daha yükseğe çıkararak potansiyel enerjisini arttırabiliriz.
Cevap : C
46)Bir çocuk 3 N ağırlığındaki bir kitabı 90 cm yükseklikteki bir masadan alıp, 250 cm
yüksekliğindeki bir rafa kaldırıyor. Yapılan iş kaç joule’ dür?
A)2,7
B)4,8
C)7,5
D)10,2
Çözüm : 250-90=160
160cm=1,6m
W=F . h
W=3 .1,6
W= 4,8 joule
Cevap : B
47)Aşağıdakilerden hangisi enerji birimi olamaz?
A)N .m
B)g-f .cm
C)joule
D)kg-f .m2
Çözüm : N .m, g-f . cm, joule enerji birimleridir.
kg-f .m2 enerji birimi değildir.
Cevap : D
48)Kütlesi 4 kg olan bir cismin hızı 4 m/s iken bir süre sonra 6 m/s’ ye çıkıyor. Cismin bu
aradaki kinetik enerjisindeki değişme kaç joule’ dür?
A)32
B)40
C)64
D)96
Çözüm : Ek1=1/2 .4 .16=32 joule
Ek2=1/2 .4 .36=72 joule
Ek2- Ek1=72-32
=40 joule
Cevap : B
49)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20 m iten bir kişinin 3528 joule’ lük
iş yapması için kaç N’ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)
A)10,2
B)18
Çözüm : W=F . x
3528=20 . x
x=176,4 N
Cevap : C
C)176,4
D)196
50)Sürtünmesiz sabit makara ile 245 joule‘ lük iş yapmak için 12,5 N‘ luk bir yükü kaç metre
yukarı çekmek gerekir?
A)1,96
B)2,5
Çözüm : W=F . h
245=12,5 . h
h=19,6m.
Cevap : C
C)19,6
D)25