10. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 3. senaryo Test 1

Bir cisme etki eden net kuvvetin yer değiştirmeye bağlı değişimini gösteren kuvvet-yer değiştirme grafiğinin altında kalan alan, fiziksel olarak hangi niceliği ifade eder?

A) Güç
B) İvme
C) Hız
D) Yapılan iş
E) Kütle

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim.

Öncelikle soruyu dikkatlice okuyalım. Bize bir kuvvet-yer değiştirme grafiği verildiği ve bu grafiğin altında kalan alanın hangi fiziksel niceliği ifade ettiği soruluyor.

• 1. Adım: İşin Tanımı

Fizikte yapılan iş (W), bir kuvvetin (F) bir cismi belirli bir mesafe (Δx) boyunca hareket ettirmesiyle ilgilidir. Matematiksel olarak, iş şu şekilde ifade edilir: $W = F \cdot \Delta x$

• 2. Adım: Kuvvet-Yer Değiştirme Grafiği

Kuvvet-yer değiştirme grafiğinde, yatay eksen yer değiştirmeyi (Δx), dikey eksen ise kuvveti (F) gösterir. Bu grafiğin altında kalan alan, kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımını temsil eder.

• 3. Adım: Alanın Hesaplanması ve İş ile İlişkisi

Grafiğin altında kalan alanı hesapladığımızda, aslında $F \cdot \Delta x$ işlemini yapmış oluruz. Bu da bize yapılan işi verir. Eğer kuvvet sabit değilse, yani değişken bir kuvvet varsa, grafiğin altındaki alan integralle bulunur ve bu integral de yapılan işe eşittir: $W = \int F dx$

• 4. Adım: Seçeneklerin Değerlendirilmesi
• A) Güç: Güç, birim zamanda yapılan iş demektir ($P = \frac{W}{t}$). Grafiğin alanı doğrudan gücü vermez.
• B) İvme: İvme, hızdaki değişimdir ($a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$). Kuvvet-yer değiştirme grafiği ivme hakkında doğrudan bilgi vermez.
• C) Hız: Hız, bir cismin birim zamandaki yer değiştirme miktarıdır ($v = \frac{\Delta x}{\Delta t}$). Grafiğin alanı hızı ifade etmez.
• D) Yapılan İş: Yukarıda açıkladığımız gibi, kuvvet-yer değiştirme grafiğinin altında kalan alan yapılan işi ifade eder.
• E) Kütle: Kütle, bir cismin madde miktarıdır. Grafiğin alanı kütleyi göstermez.

Bu nedenle, kuvvet-yer değiştirme grafiğinin altında kalan alan yapılan işi ifade eder.

Cevap D seçeneğidir.