İş, Enerji ve Güç

Yatay ve sürtünmeli bir düzlemde durmakta olan $2\text{ kg}$ kütleli bir cisme, yola paralel $10\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir kuvvet uygulanmaktadır. Cismin hareket ettiği yüzey ile arasındaki kinetik sürtünme katsayısı $0{}2$ olduğuna göre, cisim bu kuvvet etkisinde $5\text{ m}$ yer değiştirdiğinde cisim üzerinde yapılan net iş kaç joule ($\text{J}$) olur? ($g = 10\text{ m/s}^2$ alınız.)

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.)

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde durmakta olan bir kutuya, aynı doğrultuda fakat zıt yönlerde $F_1 = 12\text{ N}$ ve $F_2 = 4\text{ N}$ büyüklüğünde iki yatay kuvvet uygulanmaktadır. Kutu, bu kuvvetlerin etkisinde $F_1$ kuvveti yönünde $5\text{ m}$ yer değiştirmektedir. Buna göre, bu süreçte kutu üzerinde yapılan net iş kaç joule'dür?

Düşey doğrultuda duran ideal ve kütlesi önemsiz bir yayın üst ucunun tavana sabitlendiği bir sistemde, yayın alt ucuna $m$ kütleli bir cisim bağlanarak serbest bırakılıyor. Cisim, yer çekimi etkisiyle düşey doğrultuda aşağı doğru hareket ederek yayı en fazla $x$ kadar uzatıyor ve bu noktada anlık olarak duruyor.

Buna göre, cismin serbest bırakıldığı andan yayı en fazla uzattığı ana kadar geçen süreçle ilgili;

I. Kinetik enerjisinin en büyük olduğu anda yaydaki uzama miktarı $\frac{x}{2}$ kadardır.
II. Cismin hareketi boyunca cismin mekanik enerjisi korunmuştur.
III. Cisim maksimum uzama noktasına ulaştığında, yer çekimi kuvvetinin cisim üzerinde yaptığı iş, yay kuvvetinin yaptığı işe büyüklükçe eşittir.

yargılarından hangileri doğrudur? (Sürtünmeler ve havanın direnci önemsizdir.)

Sürtünmelerin ihmal edildiği bir ortamda, yerde durmakta olan $3\text{ kg}$ kütleli bir cisme düşey doğrultuda yukarı doğru $40\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir kuvvet şekildeki gibi uygulanmaktadır. Cisim bu kuvvetin etkisinde $2\text{ m}$ yükseltildiğinde, net kuvvetin cisim üzerinde yaptığı iş kaç joule olur? ($g = 10\text{ m/s}^2$)

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde durmakta olan bir cisme, yatay doğrultuda ve aralarında $90^\circ$ açı bulunan $3\text{ N}$ ve $4\text{ N}$ büyüklüğünde iki kuvvet uygulanmaktadır. Cisim bu iki kuvvetin etkisinde $10\text{ m}$ yer değiştirmektedir. Buna göre, cismin üzerine etki eden net kuvvetin yaptığı iş kaç joule olur?

Düşey kesiti verilen sürtünmesiz eğik düzlemin K noktasından serbest bırakılan $m$ kütleli bir blok, yerçekimi ivmesinin $g$ olduğu ortamda eğik düzlemin alt ucu olan L noktasından yatay yola geçiş yapıyor. Yatay yolun L noktasından itibaren sürtünme katsayısı ($k$), L noktasından olan uzaklık ($x$) ile doğru orantılı olacak şekilde $k = c \cdot x$ denklemiyle değişmektedir (burada $c$ pozitif bir sabittir). Blok, yatay yolda L noktasından itibaren $x_0$ kadar yol alarak M noktasında duruyor.

Buna göre;

I. Bloğun kütlesi ($m$) artırılırsa durma mesafesi ($x_0$) değişmez.
II. Bloğun serbest bırakıldığı yükseklik ($h$) artırılırsa durma mesafesi ($x_0$) artar.
III. Yolun $c$ sabiti artırılırsa bloğun duruncaya kadar geçen sürede sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ($W_s$) değişmez.

yargılarından hangileri doğrudur?

Sürtünme katsayısın��n $\mu = 0,25$ olduğu $37^\circ$ eğimli eğik düzlemin en alt noktasında durmakta olan $2\text{ kg}$ kütleli bir cisme, eğik düzleme paralel ve yukarı yönde $25\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir $F$ kuvveti uygulanıyor.

Cisim eğik düzlem üzerinde $4\text{ m}$ yol aldığı anda;

I. Yer çekimi kuvvetine karşı yapılan iş $48\text{ J}$'dür.
II. Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş $-16\text{ J}$'dür.
III. $F$ kuvvetinin uyguladığı anlık güç $150\text{ W}$'tır.

yargılarından hangileri doğrudur?

($g = 10\text{ m/s}^2$, $\sin 37^\circ = 0,6$, $\cos 37^\circ = 0,8$)

Kütlesi $2\text{ kg}$ olan bir blok, eğim açısı $37^\circ$ olan ve kinetik sürtünme katsayısının sabit ve $k = 0,5$ olduğu yeterince uzun bir eğik düzlemin en alt noktasından, eğik düzleme paralel $10\text{ m/s}$ ilk hızla yukarı doğru fırlatılıyor.

Buna göre, cismin fırlatıldığı noktadan başlayıp tekrar aynı noktaya dönünceye kadar geçen tüm hareket süreciyle ilgili;

I. Yerçekimi kuvvetinin yaptığı net iş sıfırdır.
II. Isıya dönüşen toplam enerji $80\text{ J}$'dur.
III. Cismin tepe noktasına ulaşıncaya kadar geçen sürede yerçekimi kuvvetine karşı yapılan iş $60\text{ J}$'dur.

yargılarından hangileri doğrudur?

($g = 10\text{ m/s}^2$; $\sin 37^\circ = 0,6$; $\cos 37^\circ = 0,8$)

Sürtünme katsayısının $k = 0,5$ olduğu, yatayla $37^\circ$ açı yapan eğik düzlemin alt ucunda durmakta olan $2\text{ kg}$ kütleli cisme, eğik düzleme paralel ve yukarı yönde $25\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir kuvvet $4\text{ m}$ yol boyunca uygulanıyor.

Buna göre, bu süreçte cismin kinetik enerjisindeki değişim kaç $\text{J}$ olur?

($g = 10\text{ m/s}^2$, $\sin 37^\circ = 0,6$, $\cos 37^\circ = 0,8$)

Düşey doğrultuda hareket edebilen $4\text{ kg}$ kütleli bir yük, bir elektrik motoru tarafından sabit $2\text{ m/s}^2$ büyüklüğünde ivmeyle durgun halden başlayarak yukarı doğru çekilmektedir.

Yer çekimi ivmesi $g = 10\text{ m/s}^2$ olduğuna göre, hareketin başladığı andan itibaren $3\text{ s}$ sonra motorun yüke aktardığı anlık güç kaç $\text{W}$ (watt) olur? (Hava sürtünmesi önemsizdir.)

Düşey kesiti verilen yolun sadece $KL$ bölümü sürtünmeli olup bu bölümün kinetik sürtünme katsayısı $\mu = 0,4$’tür. $K$ noktasında durmakta olan $8\text{ kg}$ kütleli cisme, yatay doğrultuda $50\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir $F$ kuvveti $L$ noktasına kadar uygulanıyor.

$KL$ yolunun uzunluğu $4\text{ m}$ olduğuna göre, $L$ noktasından sonra sürtünmesiz olan yolda hareketine devam eden cisim, yay sabiti $k = 1600\text{ N/m}$ olan yayı en fazla kaç $\text{cm}$ sıkıştırabilir?
(Yolun $L$ noktasından sonraki kısmı yataydır ve yay yeterince uzundur. $g = 10\text{ m/s}^2$)

Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan $m = 2\text{ kg}$ kütleli bir kutuya, yatay doğrultuda $F_1 = 8\text{ N}$ ve düşey doğrultuda aşağıya doğru $F_2 = 6\text{ N}$ büyüklüğünde iki sabit kuvvet şekildeki gibi uygulanmaktadır. Kutu, bu kuvvetlerin etkisinde yatay düzlem üzerinde $5\text{ m}$ yer değiştirmektedir.

Buna göre, bu süreçle ilgili;

I. Net kuvvetin kutu üzerinde yapt��ğı iş $50\text{ J}$'dür.
II. Kutunun kinetik enerjisindeki artış $40\text{ J}$'dür.
III. Kutunun yatay doğrultudaki çizgisel momentumu korunmuştur.

yargılarından hangileri doğrudur?

Sürtünmelerin önemsiz olduğu yatay düzlemdeki $3\text{ kg}$ kütleli $X$ cismi, esnemeyen hafif bir ip ve makara yardımıyla $2\text{ kg}$ kütleli $Y$ cismine bağlanmıştır. Sistem durgun halden serbest bırakılıyor.

Buna göre, $Y$ cismi $2\text{ m}$ aşağı indiğinde mekanik enerjisindeki değişim aşağıdakilerden hangisi olur? ($g = 10\text{ m/s}^2$ alınız.)

Sürtünmeli yatay bir masa üzerinde bulunan $3\text{ kg}$ kütleli $X$ cismi, ağırlığı ve sürtünmesi önemsiz bir makara ��zerinden geçen esnemeyen hafif bir iple düşey doğrultuda asılı olan $2\text{ kg}$ kütleli $Y$ cismine bağlanmıştır. Masa yüzeyi ile $X$ cismi arasındaki kinetik sürtünme katsayısı $\mu = 0,5$ olup, sistem durgun halden serbest bırakılmaktadır. $Y$ cismi $2\text{ m}$ aşağı indiği anda;

I. $X$ cismi üzerinde yerçekimi kuvvetinin yaptığı iş sıfırdır.
II. İpteki gerilme kuvvetinin $Y$ cismi üzerinde yaptığı iş $-24\text{ J}$'dür.
III. Sistemin mekanik enerjisindeki azalma $30\text{ J}$'dür.

yargılarından hangileri doğrudur?

(Hava sürtünmesi önemsizdir; $g = 10\text{ m/s}^2$ alınız.)

Kütleleri sırasıyla $m_X = 3\text{ kg}$ ve $m_Y = 2\text{ kg}$ olan $X$ ve $Y$ cisimleri, sürtünmeli yatay masa ve sürtünmesiz makara düzeneğinde esnemeyen hafif bir ip yardımıyla birbirine bağlanmıştır. Yatay düzlem ile $X$ cismi arasındaki kinetik sürtünme katsayısı $\mu = 0,5$ olarak verilmiştir.

Sistem durgun halden serbest bırakıldıktan sonra $Y$ cisminin $2\text{ m}$ aşağı indiği anla ilgili;

I. İp gerilmesinin $X$ cismi üzerinde yaptığı iş $36\text{ J}$'dür.
II. Sistemde sürtünmeden dolayı açığa çıkan ısı enerjisi, sistemin toplam kinetik enerjisindeki artıştan daha büyüktür.
III. $Y$ cisminin mekanik enerjisindeki değişim $-36\text{ J}$'dür.

yargılarından hangileri doğrudur? (Yer çekimi ivmesini $g = 10\text{ m/s}^2$ alınız; ip ve makaranın kütlesini ihmal ediniz.)

Sürtünme katsayısının $\mu = 0,3$ olduğu yatay bir konveyör bandı, $v = 6\text{ m/s}$ sabit hızla hareket etmektedir. Kütlesi $2\text{ kg}$ olan bir kutu, konveyör bandının üzerine yere göre ilk hızsız olarak yavaşça bırakılıyor.

Buna göre, kutu bant ile aynı hıza ulaşıncaya kadar geçen sürede konveyör bandını döndüren motorun bu süreçte yaptığı iş kaç joule'dür?
(Yer çekimi ivmesini $g = 10\text{ m/s}^2$ al��nız.)

Yatay konumda bulunan ve sabit $v$ hızıyla hareket etmekte olan bir yürüyen bandın üzerine $m$ kütleli bir kutu, banda göre ilk hızsız olarak bırakılıyor. Kutu, bant ile arasındaki sürtünme nedeniyle hızlanarak bant ile aynı hıza ulaşıyor. Kutu ile bant arasındaki kinetik sürtünme katsayısı $\mu$ olup sabittir.

Kutunun banda göre kaymasının sona erdiği ve bantla birlikte sabit hızla hareket etmeye başladığı ana kadar geçen sürede;

I. Sürtünme kuvvetinin kutu üzerinde yaptığı iş $\frac{1}{2}mv^2$ kadardır.

II. Yürüyen bandın motorunun bu süreçte fazladan yaptığı iş $mv^2$ kadardır.

III. Sürtünmeden dolayı ısıya dönüşen enerji $\frac{1}{2}mv^2$ kadardır.

yargılarından hangileri doğrudur?