Kütlesi 500 kg olan bir araba, 20 m/s hızla giderken fren yaparak duruyor. Frenleme sırasında kinetik enerjinin tamamı ısı enerjisine dönüştüğüne göre, açığa çıkan ısı enerjisi kaç kilojoule'dür?
A) 50
B) 100
C) 150
D) 200
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım çözerek, kinetik enerji ve ısı enerjisi arasındaki ilişkiyi daha iyi anlayacağız. Hazırsanız başlayalım!
- Adım 1: Kinetik Enerjiyi Hesaplama
- Öncelikle arabanın başlangıçtaki kinetik enerjisini hesaplamamız gerekiyor. Kinetik enerji (KE) formülü şöyledir: $KE = \frac{1}{2}mv^2$, burada $m$ kütle ve $v$ hızdır.
- Verilen değerleri yerine koyalım: $m = 500 \text{ kg}$ ve $v = 20 \text{ m/s}$.
- $KE = \frac{1}{2} \times 500 \text{ kg} \times (20 \text{ m/s})^2 = \frac{1}{2} \times 500 \times 400 = 100000 \text{ Joule}$
- Adım 2: Isı Enerjisine Dönüşüm
- Soruda, kinetik enerjinin tamamının ısı enerjisine dönüştüğü belirtiliyor. Bu durumda, açığa çıkan ısı enerjisi, başlangıçtaki kinetik enerjiye eşit olacaktır.
- Yani, ısı enerjisi = $100000 \text{ Joule}$
- Adım 3: Joule'den Kilojoule'e Dönüştürme
- Son olarak, bulduğumuz değeri kilojoule'e (kJ) dönüştürmemiz gerekiyor. Biliyoruz ki $1 \text{ kJ} = 1000 \text{ J}$.
- Bu nedenle, $100000 \text{ J} = \frac{100000}{1000} \text{ kJ} = 100 \text{ kJ}$
Sonuç olarak, açığa çıkan ısı enerjisi 100 kilojoule'dür.
Cevap B seçeneğidir.
