Sürtünmesiz bir ortamda, $2 \text{ kg}$ kütleli bir cisim $5 \text{ m/s}$ hızla hareket etmektedir. Bu cismin kinetik enerjisi kaç Joule'dür?
A) 10Sevgili öğrenciler, bu soruda hareket eden bir cismin kinetik enerjisini hesaplamamız isteniyor. Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Gelin, bu enerjiyi adım adım nasıl bulacağımızı öğrenelim.
Öncelikle soruda bize hangi bilgilerin verildiğini ve bizden ne istendiğini netleştirelim:
Cismin kütlesi ($m$) = $2 \text{ kg}$
Cismin hızı ($v$) = $5 \text{ m/s}$
Bizden istenen: Cismin kinetik enerjisi ($E_k$)
Sürtünmesiz ortam bilgisi, bu hesaplama için doğrudan kullanılmasa da, enerjinin korunumu gibi daha ileri konularda önemli olduğunu unutmayın.
Bir cismin kinetik enerjisi, kütlesi ve hızının karesiyle doğru orantılıdır. Formülü şu şekildedir:
$E_k = \frac{1}{2}mv^2$
Burada:
$E_k$: Kinetik enerji (Joule biriminde)
$m$: Cismin kütlesi (kilogram biriminde)
$v$: Cismin hızı (metre/saniye biriminde)
Şimdi, verilen kütle ve hız değerlerini kinetik enerji formülünde yerine yazalım:
$E_k = \frac{1}{2} \times (2 \text{ kg}) \times (5 \text{ m/s})^2$
İşlem önceliğine dikkat ederek hesaplamayı adım adım yapalım:
Önce hızın karesini alalım: $(5 \text{ m/s})^2 = 25 \text{ m}^2/\text{s}^2$
Şimdi formülü tekrar yazalım: $E_k = \frac{1}{2} \times 2 \text{ kg} \times 25 \text{ m}^2/\text{s}^2$
$\frac{1}{2}$ ile $2$'yi çarptığımızda $1$ elde ederiz: $E_k = 1 \text{ kg} \times 25 \text{ m}^2/\text{s}^2$
Sonuç olarak: $E_k = 25 \text{ kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}^2$
Fizikte enerji birimi Joule'dür. $1 \text{ Joule} = 1 \text{ kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}^2$ olduğu için, bulduğumuz sonuç $25 \text{ Joule}$'dür.
Yani, cismin kinetik enerjisi $25 \text{ Joule}$'dür.
Cevap C seçeneğidir.
