Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için çekim potansiyel enerjisi kavramını ve formülünü hatırlayalım.
- Çekim Potansiyel Enerjisi Nedir?
Bir cismin, yer çekimi alanı içinde bulunduğu konumdan dolayı sahip olduğu enerjiye çekim potansiyel enerjisi denir. Bir cismi yerden ne kadar yükseğe kaldırırsak veya kütlesi ne kadar büyük olursa, o kadar fazla potansiyel enerji depolar.
- Çekim Potansiyel Enerjisi Formülü:
Çekim potansiyel enerjisi ($E_p$) aşağıdaki formülle hesaplanır:
$E_p = m \cdot g \cdot h$
Burada:
- $m$: Cismin kütlesi (kilogram - kg)
- $g$: Yer çekimi ivmesi (yaklaşık $9.8 \text{ m/s}^2$ veya sorularda genellikle $10 \text{ m/s}^2$ alınır)
- $h$: Cismin yerden yüksekliği (metre - m)
- Soruyu Analiz Edelim:
Soruda bize iki farklı kütleye sahip cismin aynı yükseklikte bulunduğu söyleniyor.
- Yükseklik ($h$) her iki cisim için de aynıdır.
- Yer çekimi ivmesi ($g$) aynı ortamda oldukları için her iki cisim için de aynıdır.
- Kütle ($m$) ise farklıdır. Bir cisim daha hafif, diğeri daha ağırdır.
- Formülü Uygulayalım:
Formülümüz $E_p = m \cdot g \cdot h$ idi. $g$ ve $h$ değerleri her iki cisim için de sabit olduğuna göre, çekim potansiyel enerjisi ($E_p$) doğrudan kütle ($m$) ile orantılıdır. Yani, kütlesi büyük olan cismin potansiyel enerjisi de büyük olacaktır.
- Sonuç:
Daha ağır olan cismin kütlesi daha büyük olduğu için, aynı yükseklikteyken çekim potansiyel enerjisi de daha büyük olacaktır.
Cevap B seçeneğidir.
