Soru:
Düşey düzlemde, sürtünmesiz ortamda 2 kg kütleli bir cisim, 40 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Cismin yere çarpma anındaki kinetik enerjisi kaç Joule'dir? Bu enerji 2 saniyede açığa çıktığına göre, ortalama güç kaç Watt olur? (g = 10 m/s²)
Çözüm:
💡 Bu soru iki aşamalıdır. Önce enerjiyi, sonra gücü bulacağız.
- ➡️ 1. Adım: Kinetik Enerjiyi (Ek) Bulalım
Başlangıçtaki potansiyel enerji, sürtünme olmadığı için yere çarpma anındaki kinetik enerjiye eşittir.
\( E_k = m \cdot g \cdot h = 2 \ \text{kg} \cdot 10 \ \text{m/s²} \cdot 40 \ \text{m} = 800 \ \text{J} \)
- ➡️ 2. Adım: Gücü (P) Hesaplayalım
Açığa çıkan bu enerji (iş), verilen sürede gerçekleşmiştir.
\( P = \frac{W}{t} = \frac{800 \ \text{J}}{2 \ \text{s}} = 400 \ \text{W} \)
✅ Sonuç: Cismin kinetik enerjisi 800 J, ortalama güç ise 400 Watt'tır.
