Fizik Sınav Soru Çözümü 3c: Potansiyel ve Kinetik Enerji

Şimdi sıra geldi C sorusuna nicel mantık kullanıp gerektiğinde denklemlerden de faydalanarak bloğun son konumu için bir ifade oluşturun Cevabınızı de cinsinden verince sorusu için bir tablo oluşturmak istiyorum Evet C sorusu Burada iki tane senaryo üzerinde duracağız birinci senaryoda yayı sıkıştırdığı mızda deltex de eşit olacak ikinci senaryoda sıkıştırmayı iki katına çıkaracağız yani deltex ikide eşit olacak tablomuzu çizim Evet işte böyle şimdi dikkat etmemiz gereken birkaç önemli nokta var Bunlardan ilki yayı sıkıştırdığı mızda ortaya çıkan potansiyel enerji Evet yayı sıkıştırdığı mızda oluşan potansiyel enerji buraya Sadece sıkıştırdığı mızda yazacağım ve birinci senaryodaki potansiyel enerji 1/2 çarpıya bu bitti çarpı sıkıştırma miktarının karesi olarak ifade edeceğiz ikinci senaryodaki potansiyel enerjide 1/2 çarpı yay sabiti çarpı sıkıştırma miktarının karesi olacak bu seferki sıkıştırma birinci senaryodaki nin iki katı olduğu için bunu 1/2 çarpı yay sabiti çarpı dört de kar olarak yazıyorum dördü başı alacak olursak dört çarpı 1/2 çarpı yay sabiti çarpı de kare elde ederiz ve bu da sıkıştırma miktarı de iken ortaya çıkan potansiyel enerjinin dört katına eşit olur be sorusuna cevap verirken üzerinde durduğumuz noktalar Burada kendini göstermeye başladılar sıkıştırmayı iki katına çıkardığımızda potansiyel enerji dört katına çıkıyor Ve bu da enerjinin sıkıştırma miktarıyla değil sıkıştırma miktarının karesiyle orantılı olarak arttığı anlamına gelir şimdi bir de kinetik enerjiye bakalım Evet 10 eşitgen yani yayı bıraktığımızda kinetik enerji cephesinde neler olduğuna bakalım bu durumda kinetik enerji yayı sıkıştırdığı mızda ortaya çıkan potansiyel enerjiye eşittir İsterseniz bu potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüştüğü de düşünebilirsiniz Peki ya burada burada kinetik enerjide Az önce gördüğünüz gibi yayı sıkıştırdığı mızda elde ettiğimiz potansiyel enerjiye eşit olacak başka bir değişle buradaki potansiyel enerji de kinetik enerjiye dönüşmüş olacak bu dört çarpı uber'e Yani birinci senaryodaki potansiyel enerjiye ve dört çarpı kabile Yani birinci senaryodaki kinetik enerjiye eşittir Hemen not edelim dört çarpı kinetik enerji sırada durma mesafesi var bunun 3D olduğunu biliyoruz bunun sana ne olduğunu bilmediğimiz için soru işareti koyuyor şimdi biraz düşünelim İlkseç İttir sıfır daha buradaki kinetik enerjisi ne olursa şöyle ifade edelim kabir artı sürtünmenin yaptığı iş ki X2 değişimin tersi yönünde hareket ettiğinden bunun negatif olacağını biliyoruz kinetik enerji artı sürtünmenin yaptığı iş Sıfıra eşit olur bu iş enerji denklemden götürür isterseniz enerjinin ısıya dönüştüğünü de düşünebilirsiniz Evet peki sürtünmenin yaptığı iş neye eşittir sürtünme katsayısı çarpı bloğun kütlesi çarpı Yerçekimi alanı çarpı bu kuvvetin ki burada bahsettiğimiz kuvvet sürtünme kuvveti çarpı sürtünme kuvvetinin uygulandığı mesafe yani 3D bu kuvveti x ki değişimin tersi yönünde olduğundan önüne Bir de eksi işareti koymamız lazım bu durumda ilk eşittir sıfırken ortaya çıkan kinetik enerji eksi sürtünme katsayısı çarpı bloğun kütlesi çarpı g çarpı 3D eşittir sıfır yaz abi Ben bunu İki tarafa ekleyelim kabir eşittir sürtünme katsayısı çarpım e çarpı g çarpı 3D buradan değerinin ne olduğunu bulmak istersek iki tarafı buna ya da sürtünme kuvvetine bölmemiz gerekir hemen yapıyorum bölü sürtünme katsayısı çarpım e çarpı g az önce de söylediğim gibi bunun sürtünme kuvvetine eşit olduğunu biliyoruz Evet Sürtünme kuvvetini FF olarak yazalım durum mesafesini bulmak için ilk eşittir sıfır da ki kinetik enerjiye ihtiyacımız var başka bir değişle platformun sürtünmeli kısmına girdiğimiz anda ki enerji bunu sürtünme kuvvetine böldüğümüzde de bloğun kat ettiği mesafeyi bulabiliriz Şuraya bir ok çizelim bu senaryodaki mesafesi K 2 bölü sürtünme kuvvetine eşit olur öyle değil mi kai'nin Kabe'nin dört katına eşit olduğunu biliyoruz sürtünme kuvveti ise buradaki nin aynısı olacak neden diyecek olursanız sürtünme katsayısı kütle veya bu kanalına aynı doğumdan bölü sürtünme kuvveti yani FF ediyor ve az önce de söylediğim gibi kabir bölü sürtünme kuvvetinin 3D eşit olduğunu biliyoruz Böylelikle Sonuç olarak dört çarpı 3D yani 12'de elde etmiş oluruz sıkıştırmayı iki katına çıkardığımızda yayı sıkıştırdığı mızda elde ettiğimiz potansiyel enerjinin dört katına ilk çeşitli 0da ki Kinetik enerjinin dört katı ve durma mesafesinin de dört katını elde ettiğimiz i matematiksel bir şekilde ifade etmiş olduk öğrencinin önerdiği üç dv6 de yerine bloğun artık 12'de duracağını biliyoruz C kısmını bitirdik mi Bir bakalım nicel mantık kullanıp gerektiğinde denklemlerden de faydalanarak bloğun son konumu için bir ifade oluşturun Cevabınızı de cinsinden bir evet hatta çok da güzel olmuş