Sürtünme katsayısının k = 0,3 olduğu yatay bir düzlemde durmakta olan 2\text{ kg} kütleli … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Sürtünme katsayısının $k = 0,3$ olduğu yatay bir düzlemde durmakta olan $2\text{ kg}$ kütleli bir kutuya, yola paralel ve $10\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir $F$ kuvveti uygulanıyor. Buna göre, kutunun harekete başlamasından $4\text{ s}$ sonra, $F$ kuvvetinin kutuya aktardığı anlık güç kaç $\text{watt}$ olur? (Yer çekimi ivmesini $g = 10\text{ m/s}^2$ alınız.)

A
32
B
40
80Cevap
D
200
E
320

Cevap

Uygulanan kuvvetin anlık gücü 80 watt olur.

Kutunun ivmesi

2\text{ m/s}^2

olup

4\text{ s}

sonunda hızı

8\text{ m/s}

'ye ulaşır.

F

kuvvetinin bu andaki gücü, kuvvet ile hızın çarpımı olan

80\text{ W}

değerine eşittir.

Adım Adım Çözüm

Kutuya etki eden sürtünme kuvvetini hesaplayın.

f_s = k \cdot m \cdot g = 0,3 \cdot 2 \cdot 10 = 6\text{ N}

Sürtünmeli yüzeyde hareket eden cisimlerin ivmesini bulabilmek için sürtünme kuvveti büyüklüğü gereklidir.

Net kuvveti ve kutunun ivmesini bulun.

F_{net} = F - f_s = 10 - 6 = 4\text{ N}

a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{4}{2} = 2\text{ m/s}^2

Newton'ın ikinci hareket yasası uyarınca net kuvvet, kutunun ivmesini belirler.

Kutunun

4\text{ s}

sonraki anlık hızını hesaplayın.

v = a \cdot t = 2 \cdot 4 = 8\text{ m/s}

Durgun halden sabit ivmeyle hızlanan cismin anlık hızı, ivme ile zamanın çarpımına eşittir.

F

kuvvetinin anlık gücünü hesaplayın.

P = F \cdot v = 10 \cdot 8 = 80\text{ W}

Bir kuvvetin herhangi bir andaki gücü, o kuvvet ile cismin o andaki hızının çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Bir kuvvetin yaptığı anlık güç, o kuvvet ile cismin o andaki hızının çarpımı ile bulunur (

P = F \cdot v

). Net kuvvet ise ivmeyi belirler ve hızın zamanla değişimine sebep olur.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru