🌈 2026 TYT Fizik: Sürtünmesiz Ortamda Pratik Çözüm Yolları
Sürtünmenin olmadığı durumlar, fizik problemlerini çözerken işleri kolaylaştırır! Çünkü enerji kaybı olmadığı için mekanik enerji korunur. Bu da bazı pratik kısa yollar kullanmamıza olanak tanır. İşte sana birkaç ipucu:
🚀 Enerji Korunumu İlkesi
Enerji korunumu, sürtünmesiz ortamlarda en büyük dostumuzdur. Toplam mekanik enerji (kinetik enerji + potansiyel enerji) sabittir.
- 🍎 Kinetik Enerji: Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Formülü: $KE = \frac{1}{2}mv^2$ (m: kütle, v: hız).
- 🍏 Potansiyel Enerji: Bir cismin konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Yerçekimi potansiyel enerjisi için formül: $PE = mgh$ (m: kütle, g: yerçekimi ivmesi, h: yükseklik).
Enerji korunumu ilkesine göre: $KE_1 + PE_1 = KE_2 + PE_2$
🎯 Pratik Çözüm Yolları
Sürtünmesiz ortamlarda enerji korunumu sayesinde bazı özel durumlarda pratik çözümler üretebiliriz:
- 🎈 Serbest Düşme: Bir cisim serbest düşmeye bırakıldığında, potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Yükseklikten düşen bir cismin yere çarpma hızını bulmak için:
$mgh = \frac{1}{2}mv^2$ denklemini kullanabiliriz. Burada kütleler sadeleşir ve $v = \sqrt{2gh}$ olur.
- 🪁 Eğimli Düzlem: Sürtünmesiz bir eğimli düzlemde aşağı kayan bir cismin hızı, yine enerji korunumu ile bulunabilir. Başlangıçtaki potansiyel enerji, son kinetik enerjiye eşittir.
- ⚽ Sarkaç Hareketi: Bir sarkaçın en alt noktadaki hızı, en yüksek noktadaki potansiyel enerjisi ile ilişkilidir. Enerji korunumu sayesinde kolayca hesaplanabilir.
💡 Örnek Soru ve Çözümü
Sürtünmesiz bir ortamda, 2 kg kütleli bir cisim 5 metre yükseklikten serbest bırakılıyor. Cisim yere çarptığında hızı kaç m/s olur? (g = 10 m/s²)
Çözüm:
Başlangıçtaki potansiyel enerji: $PE = mgh = 2 \cdot 10 \cdot 5 = 100 \, Joule$
Yere çarptığı andaki kinetik enerji de 100 Joule olmalı (enerji korunumu).
$KE = \frac{1}{2}mv^2 = 100$
$\frac{1}{2} \cdot 2 \cdot v^2 = 100$
$v^2 = 100$
$v = 10 \, m/s$
Cismin yere çarpma hızı 10 m/s'dir.
📝 Unutma!
Sürtünmesiz ortamlar idealize edilmiş durumlardır. Gerçek hayatta sürtünme her zaman vardır. Ancak, bazı problemlerde sürtünmeyi ihmal ederek çözümü basitleştirebiliriz. Bu pratik yöntemler, TYT sınavında zaman kazanmanı sağlayacaktır. Bol şans!
