11.sınıf fizik iş, güç, verim, kinetik enerji, potansiyel enerji ve mekanik enerji korunumu temel düzeyde çalışma soruları çözümleri
1. Soru
Sürtünmesiz yatay düzlemde bulunan bir cisme şekilde gösterilen K, L, M ve N kuvvetleri etki ediyor. Buna göre hangi kuvvetler kesinlikle iş yapmaz.
Çözüm: L kuvveti
Hareket doğrultusuna dik kuvvet iş yapmaz.
2.Soru
2 kg kütleli bir cisme sürtünmesiz yatay düzlemde 10 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Cisim 6 m yer değiştirdiğine göre kaç Joule iş yapılmıştır?
Çözüm:
W = F.x
W = 10.6 = 60 J
3. Soru
Yatay sürtünmesiz düzlemde bulunan bir cisme şekilde gösterilen yönlerde 10 N, 5 N ve 20 N büyüklüğünde kuvvetler uygulandığında cisim 8 m yer değiştiriyor. Buna göre cisim üzerinde toplam iş kaç Joule dur?
Çözüm:
W = F.x
W = (20 – 10 -5).8
W = 5.8 = 40 J
4. Soru
5 kg kütleli cisim sürtünmesi önemsiz makara yardımıyla 10 saniyede 12 m yukarı çıkarılıyor. Makaranın harcadığı güç kaç watt tır? (g =10 m/s2)
Çözüm:
W = F.x
W = 50.12 = 600 J
P = 600 / 10 = 60 Watt bulunur.
5. Soru
Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan bir cisme 10 N büyüklüğünde kuvvet uygulandığında cisim 4 saniyede 8 metre yer değiştiriyor. Buna göre harcanan güç kaç Watt dır?
Çözüm:
W = F.x = 10.8 = 80 N
P = 80 / 4 = 20 N bulunur.
6. Soru
4 kg kütleli bir cisim 8 m/s büyüklüğünde hıza sahip iken öteleme kinetik enerjisi kaç J dur?
Çözüm:
formülde verilenler yazılırsa;
Ek = 2.64 = 128 J
7. Soru
2 kg kütleli cisim K noktasında iken hız büyüklüğü 6 m/s dir. L noktasına doğru ilerleyen cismin hızı artarak L noktasında 10 m/s olmuştur. Buna göre KL noktaları arası enerji değişimi kaç J dur?
Çözüm:
K ve L noktaları için ayrı ayrı kinetik enerjiler bulunur.
K noktasında;
36 J bulunur.
L noktasında;
100 J bulunur.
Enerji değişimi;
100 – 36 = 64 J dur.
8. Soru
Kütleleri ve süratleri verilen K, L ve M cisimlerinin kinetik enerjilerini kıyaslayınız.
Çözüm:
Verilenler formülde yazılır ve sadeleştirilirse;
K = 2mv2
L = mv2
M = 4mv2
M > K > L
9. Soru
Yerden 6 m yükseklikte bulunan 5 kg kütleli cismin çekim potansiyel enerjisi kaç J dur?(g =10m/s2)
Çözüm:
formülde verilenler yerine yazılırsa;
Ep = 5.10.6 = 300 J bulunur.
10. Soru
Şekilde kütleleri ve yerden yükseklikleri verilen K, L ve M cisimlerinin çekim potansiyel enerjilerini kıyaslayınız.
Çözüm:
EpK = 2m.g.3h = 6mgh
EpL = 3m.g.h = 3mgh
EpM = m.g.6h = 6mgh
K = M > L
11. Soru
Sürtünmesiz ortamda 2 kg kütleli bir cisim K noktasından serbest bırakılıyor L noktasına geldiğinde çekim potansiyel enerji değişimi kaç J dur?
Çözüm:
K ve L noktasının ayrı ayrı çekim potansiyel enerjileri;
K noktası;
Ep = 2.10.7 = 140 j
L noktası için;
Ep = 2.10.2 = 40 J
Enerji değişimi;
140 – 40 = 100 J dur.
12.Soru
Şekilde verilen sürtünmesiz düzlemde K noktasından serbest bırakılan cisim K, L, M, N ve P noktalarından geçiyor. Buna göre cismin K, L, M, N ve P noktalarındaki;
a) Mekanik enerjilerini ve
b) Kinetik enerjilerini kıyaslayın.
Çözüm:
a) Sürtünmesiz bir düzlem olduğu için mekanik enerji korunur.
K = L = M = N = P
b) Kinetik enerjilerin sıralaması;
Aşağıya doğru potansiyel enerji kinetik enerji dönüşür. Kinetik enerji artar.
N > L= M > K = P
13. Soru
Bir araç 5000 J enerji harcadığında 1000 J kadar iş yapabilmektedir. Buna göre aracın verimi % kaçtır?
Çözüm:
Yüzde sorulduğu için sonuç 100 ile çarpılır.
0,2 x 100 = 20 bulunur.
Verim % 20 dir.
14. Soru
% 25 verimle çalışan bir araç 800 J kadar iş yapabilmesi için kaç J enerji harcaması gerekir?
Çözüm:
Verim formülünden;
Harcanan enerji = 3200 J bulunur.
15. Soru
Yukarıda verilen tabloda K, L ve M elektrikli ev aletlerinin harcadıkları enerjiler ve yaptıkları işler verilmiştir. Buna göre K, L ve M aletlerinin verimlerini kıyaslayınız.
Çözüm:
Verim formülünden;
K nın verimi : %25
L nin verimi : %25
M nin verimi : % 20 bulunur.
