Yerden 5 m yüksekte, kütlesi 4 kg olan bir cismin potansiyel enerjisi kaç joule'dür? (g=10 m/s²)
A) 20 JMerhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, yerden belirli bir yükseklikte bulunan bir cismin sahip olduğu potansiyel enerjiyi hesaplamamız isteniyor. Potansiyel enerji, bir cismin konumu veya durumu nedeniyle depoladığı enerjidir. Özellikle yükseklikten dolayı sahip olduğu enerjiye "yerçekimi potansiyel enerjisi" denir.
Yerçekimi potansiyel enerjisi, cismin kütlesi ($m$), yerçekimi ivmesi ($g$) ve yerden yüksekliği ($h$) çarpılarak bulunur. Formülü şu şekildedir:
$E_p = m \cdot g \cdot h$
Burada;
Soruda bize şu değerler verilmiş:
Şimdi, bu değerleri potansiyel enerji formülünde yerine yazalım:
$E_p = 4 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2 \cdot 5 \text{ m}$
Çarpma işlemini adım adım yapalım:
$E_p = (4 \cdot 10) \cdot 5$
$E_p = 40 \cdot 5$
$E_p = 200 \text{ J}$
Hesapladığımız potansiyel enerji değeri 200 Joule'dür. Seçeneklere baktığımızda, bu değer C seçeneğinde yer almaktadır.
Cevap C seçeneğidir.