Examkin

Soru

Zorluk: Kolayİş, Enerji ve Güç

Yatay ve sürtünmeli bir düzlemde durmakta olan 2 kg2\text{ kg} kütleli bir cisme, yola paralel 10 N10\text{ N} büyüklüğünde sabit bir kuvvet uygulanmaktadır. Cismin hareket ettiği yüzey ile arasındaki kinetik sürtünme katsayısı 020{}2 olduğuna göre, cisim bu kuvvet etkisinde 5 m5\text{ m} yer değiştirdiğinde cisim üzerinde yapılan net iş kaç joule (J\text{J}) olur? (g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2 alınız.)

  1. A
    10
  2. B
    20
  3. 30Cevap
  4. D
    50
  5. E
    70

Cevap

Yapılan net iş 30 J'dür.
Cisme etki eden kinetik sürtünme kuvveti 4 N4\text{ N}'dur. Uygulanan 10 N10\text{ N}'luk kuvvet ile sürtünme kuvvetinin farkı alınarak net kuvvet 6 N6\text{ N} olarak bulunur. Bu net kuvvetin 5 m5\text{ m} yer değiştirme boyunca yaptığı net iş 30 J30\text{ J} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü hesaplayınız.
fk=μ⋅m⋅g=02⋅2⋅10=4 Nf_k = \mu \cdot m \cdot g = 0{}2 \cdot 2 \cdot 10 = 4\text{ N}
Sürtünmeli yüzeyde hareket eden cisimlerin üzerindeki sürtünme kuvveti, hareket doğrultusuna zıt yönde etki eder.
2
Cisme etki eden net kuvveti bulunuz.
Fnet=F−fk=10−4=6 NF_{\text{net}} = F - f_k = 10 - 4 = 6\text{ N}
Sürtünme kuvveti harekete zıt yönlü olduğu için net kuvvet bulunurken uygulanan kuvvetten çıkarılır.
3
Net kuvvetin yaptığı net işi hesaplayınız.
Wnet=Fnet⋅Δx=6⋅5=30 JW_{\text{net}} = F_{\text{net}} \cdot \Delta x = 6 \cdot 5 = 30\text{ J}
Net iş, cisme etki eden net kuvvet ile yer değiştirme miktarının çarpılmasıyla bulunur.

Anahtar Kavram

Net iş, cisme etki eden net kuvvetin yaptığı işe eşittir. Sürtünmeli ortamlarda sürtünme kuvvetinin yaptığı negatif iş de net iş hesaplanırken dikkate alınmalıdır.
Bu soruyu puanla

Konular

İş, Enerji ve Güç

Bu konudan daha fazla soru