Examkin

Question

Difficulty: HardMekanik Enerjinin Korunumu ve Dönüşümü

Sabit süratle düşey doğrultuda yukarıya do��ru yükselmekte olan bir asansör kabininin yatay tabanında, kabine göre durgun halde duran bir kutunun hareketi boyunca mekanik enerjisi korunur.

Answer: Answer

Answer

Sabit süratle yükselen asansördeki kutunun mekanik enerjisi korunmaz, potansiyel enerjisindeki artıştan dolayı artar.
Mekanik enerji kinetik ve potansiyel enerjinin toplamıdır. Sabit süratle yükselen kutunun kinetik enerjisi değişmezken yer çekimi potansiyel enerjisi arttığı için mekanik enerjisi artar ve korunmaz.

Step-by-Step Solution

1
Kutunun kinetik enerjisini analiz etme
Kutunun sürati (vv) sabit olduğundan, kinetik enerjisi (Ek=12mv2E_k = \frac{1}{2}mv^2) hareket boyunca değişmez.
Kinetik enerji süratin karesi ile doğru orantılıdır ve sürat sabit olduğundan kinetik enerji de sabittir.
2
Kutunun yer çekimi potansiyel enerjisini analiz etme
Kutu düşey doğrultuda yukarı doğru hareket ettiğinden yüksekliği (hh) artar, dolayısıyla yer ��ekimi potansiyel enerjisi (Ep=mghE_p = mgh) zamanla artar.
Yer çekimi potansiyel enerjisi referans noktasına göre yükseklikle doğru orantılıdır.
3
Kutunun mekanik enerjisindeki değişimi belirleme
Mekanik enerji kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı (Emek=Ek+EpE_{mek} = E_k + E_p) olduğundan, kinetik enerji sabit kalırken potansiyel enerjinin artması mekanik enerjinin artmasına neden olur.
Toplamı oluşturan terimlerden biri sabit kalırken diğeri artıyorsa toplam değer de artar.
4
Kutuya etki eden dış kuvvetlerin işini değerlendirme
Kutuya etki eden yukarı yönlü normal kuvvet (NN), kutunun yukarı yönlü yer değiştirmesiyle (Δx\Delta x) aynı yöndedir. Bu durumda normal kuvvet pozitif iş yapar (WN>0W_N > 0) ve bu iş mekanik enerjideki artışa eşit olur.
Korunumsuz kuvvetlerin yaptığı net iş, sistemin mekanik enerjisindeki değişime eşittir.

Key Concept

Mekanik enerji, kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamıdır. Sürtünmesiz veya korunumsuz kuvvetlerin (örneğin tepki kuvveti, dış kuvvetler vb.) iş yapmadığı sistemlerde mekanik enerji korunur. Eğer korunumsuz kuvvetler sistem üzerinde iş yapıyorsa mekanik enerji değişir.
Rate this question

Topics

Mekanik Enerjinin Korunumu ve Dönüşümü

More questions from this topic