Potansiyel enerji nedir Test 2

Bir yayı denge konumundan x kadar sıkıştırmak veya germek için gereken potansiyel enerji $E = \frac{1}{2}kx^2$ formülüyle hesaplanır. Burada k yay sabitidir.
Yay sabiti 200 N/m olan bir yay 0,1 metre sıkıştırıldığında depolanan enerji kaç joule olur?

A) 0,5
B) 1
C) 2
D) 4

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir yayda depolanan potansiyel enerjiyi hesaplamamız isteniyor. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Verilen Bilgileri Belirleyelim:

  Soruda bize aşağıdaki bilgiler verilmiştir:

  Yay sabiti ($k$): $200 \text{ N/m}$

  Yayın sıkışma miktarı ($x$): $0,1 \text{ m}$

  Hesaplanması gereken: Depolanan potansiyel enerji ($E$)

• 2. Kullanacağımız Formülü Hatırlayalım:

  Bir yayı denge konumundan $x$ kadar sıkıştırmak veya germek için gereken potansiyel enerji formülü bize soruda verilmişti:

  $E = \frac{1}{2}kx^2$

• 3. Değerleri Formülde Yerine Koyalım:

  Şimdi verilen $k$ ve $x$ değerlerini formülde yerine yazalım:

  $E = \frac{1}{2} \times (200 \text{ N/m}) \times (0,1 \text{ m})^2$

• 4. Hesaplamayı Yapalım:

  Öncelikle $x^2$ terimini hesaplayalım:

  $(0,1 \text{ m})^2 = 0,1 \times 0,1 \text{ m}^2 = 0,01 \text{ m}^2$

  Şimdi bu değeri formülde yerine koyarak enerjiyi bulalım:

  $E = \frac{1}{2} \times 200 \text{ N/m} \times 0,01 \text{ m}^2$

  $E = 100 \text{ N/m} \times 0,01 \text{ m}^2$

  $E = 1 \text{ N} \cdot \text{m}$

  Unutmayalım ki $1 \text{ N} \cdot \text{m}$ (Newton metre) aynı zamanda $1 \text{ Joule}$'e eşittir.

  $E = 1 \text{ Joule}$

• 5. Sonucu Kontrol Edelim:

  Yaptığımız hesaplamalar sonucunda yayda depolanan enerjinin $1 \text{ Joule}$ olduğunu bulduk. Bu değer, seçenekler arasında B seçeneğine karşılık gelmektedir.

Cevap B seçeneğidir.