10. sınıf fizik enerji Test 1

Sürtünmesiz bir ortamda 4 kg kütleli bir cisim 20 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Cismin yere çarptığı andaki hızı kaç m/s'dir? (g = 10 m/s²)

A) 10 m/s
B) 15 m/s
C) 20 m/s
D) 25 m/s
E) 30 m/s

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu enerji dönüşümü prensiplerini kullanarak adım adım çözelim. Unutmayın, fizik problemlerini çözerken sakin olmak ve adımları dikkatlice takip etmek çok önemlidir. Başarılar!

• 1. Adım: Potansiyel Enerjiyi Hesaplayalım

Cismin başlangıçta sahip olduğu potansiyel enerjiyi ($E_p$) hesaplayalım. Potansiyel enerji formülü: $E_p = m \cdot g \cdot h$

Burada:

• $m$ = kütle (4 kg)
• $g$ = yerçekimi ivmesi (10 m/s²)
• $h$ = yükseklik (20 m)

Değerleri yerine koyarsak: $E_p = 4 \cdot 10 \cdot 20 = 800 \text{ Joule (J)}$

• 2. Adım: Kinetik Enerjiye Dönüşüm

Sürtünme olmadığı için, cismin potansiyel enerjisinin tamamı yere çarptığı anda kinetik enerjiye ($E_k$) dönüşecektir. Yani, $E_k = E_p = 800 \text{ J}$

• 3. Adım: Hızı Hesaplayalım

Kinetik enerji formülü: $E_k = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2$

Burada:

• $m$ = kütle (4 kg)
• $v$ = hız (m/s, bulmaya çalıştığımız değer)

Formülü düzenleyip hızı bulalım: $v = \sqrt{\frac{2 \cdot E_k}{m}}$

Değerleri yerine koyarsak: $v = \sqrt{\frac{2 \cdot 800}{4}} = \sqrt{400} = 20 \text{ m/s}$

Cismin yere çarptığı andaki hızı 20 m/s'dir.

Cevap C seçeneğidir.