Hava direncinin önemsenmediği bir ortamda serbest düşmeye bırakılan bir cisimle ilgili olarak:
I. Yer çekimi potansiyel enerjisi azalır
II. Mekanik enerjisi korunur
III. İvmesi sıfırdır
yargılarından hangileri doğrudur?
Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:
Öncelikle soruyu dikkatlice okuyalım ve anahtar kavramları belirleyelim: "Hava direncinin önemsenmediği ortam", "serbest düşme", "yer çekimi potansiyel enerjisi", "mekanik enerji" ve "ivme".
Şimdi de yargıları tek tek inceleyelim:
Serbest düşme hareketi yapan bir cisim aşağı doğru hareket ederken yerden yüksekliği azalır. Yer çekimi potansiyel enerjisi $E_p = m \cdot g \cdot h$ formülü ile hesaplanır. Burada $m$ kütle, $g$ yer çekimi ivmesi ve $h$ yüksekliktir. Yükseklik azaldığı için yer çekimi potansiyel enerjisi de azalır. Bu yargı doğrudur.
Hava direncinin olmadığı bir ortamda, sisteme dışarıdan bir kuvvet etki etmediği için (sürtünme yok), mekanik enerji korunur. Mekanik enerji, potansiyel enerji ve kinetik enerjinin toplamıdır. Potansiyel enerji azalırken, kinetik enerji aynı miktarda artar ve toplam enerji (mekanik enerji) sabit kalır. Bu yargı da doğrudur.
Serbest düşme hareketinde cisme etki eden tek kuvvet yer çekimi kuvvetidir. Yer çekimi kuvveti, cisme yer çekimi ivmesi kazandırır. Yer çekimi ivmesi yaklaşık olarak $9.8 m/s^2$ dir ve sıfır değildir. Bu nedenle bu yargı yanlıştır.
Sonuç olarak, I ve II. yargılar doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.
