Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım çözerek kinetik enerji konusunu daha iyi anlamanızı sağlayacağım. Hazırsanız başlayalım!
Adım 1: Potansiyel Enerjiyi Hesaplama
- Cismin başlangıçta sahip olduğu potansiyel enerjiyi (PE) hesaplayalım. Potansiyel enerji, cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjidir ve şu formülle bulunur: $PE = m \cdot g \cdot h$
- Burada:
- $m$ = kütle (10 kg)
- $g$ = yerçekimi ivmesi (10 m/s²)
- $h$ = yükseklik (20 m)
- Değerleri yerine koyarsak: $PE = 10 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2 \cdot 20 \text{ m} = 2000 \text{ J}$
- Yani, cismin başlangıçtaki potansiyel enerjisi 2000 Joule'dür.
Adım 2: Enerji Korunumu İlkesi
- Sürtünme olmadığı için mekanik enerji korunur. Bu, cismin başlangıçtaki potansiyel enerjisinin, yere çarptığı andaki kinetik enerjisine (KE) eşit olacağı anlamına gelir.
- Enerji korunumu ilkesine göre: $PE = KE$
Adım 3: Kinetik Enerjiyi Belirleme
- Potansiyel enerjiyi hesapladığımıza göre, kinetik enerjiyi de bulmuş olduk: $KE = 2000 \text{ J}$
- Cisim yere çarptığı anda 2000 Joule kinetik enerjiye sahiptir.
Tebrikler! Soruyu başarıyla çözdük. Gördüğünüz gibi, enerji dönüşümünü anlamak bu tür problemleri çözmek için çok önemli.
Cevap D seçeneğidir.
