Mekanik Enerji Nedir? Korunumu Yasası

Örnek 05 / 05

Soru: Bir yay sabiti 200 N/m olan yay, 0.1 m sıkıştırılıp önüne 0.2 kg kütleli bir cisim konuyor. Yay serbest bırakıldığında cismin hızı ne olur? (Sürtünme ihmal)

Çözüm:

  • Burada esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür; mekanik enerji korunur.
  • Başlangıçta: Yayın esneklik potansiyel enerjisi $E_{es1} = \frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot (0.1)^2 = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot 0.01 = 1$ J, cismin kinetik enerjisi $E_{k1} = 0$.
  • Toplam mekanik enerji: $E_{top1} = 1$ J.
  • Yay serbest bırakıldığında (denge konumunda): Esneklik potansiyel enerjisi $E_{es2} = 0$, kinetik enerji $E_{k2} = \frac{1}{2}mv^2$.
  • Enerji korunumu: $1 = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \cdot v^2$.
  • Denklemi çözersek: $1 = 0.1v^2 \Rightarrow v^2 = 10 \Rightarrow v = \sqrt{10} \approx 3.16$ m/s.

1 2 3 4 5