10. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 5. senaryo Test 5

Bir cisme etki eden net kuvvetin yer değiştirmeye bağlı grafiğinin altında kalan alan, cisim üzerinde yapılan hangi fiziksel niceliği ifade eder?

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

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruyu çözerken, kuvvet ve yer değiştirme arasındaki ilişkiyi ve bu ilişkinin bize hangi fiziksel niceliği verdiğini hatırlamamız gerekiyor. Unutmayın, fizik sorularını çözerken kavramları anlamak çok önemli!

Şimdi adım adım soruyu inceleyelim:

• Adım 1: İşin Tanımı

Fizikte yapılan iş (W), bir kuvvetin bir cismi belirli bir mesafe boyunca hareket ettirmesiyle ilgilidir. Matematiksel olarak, sabit bir kuvvet için iş, kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımıdır: $W = F \cdot \Delta x$. Eğer kuvvet sabit değilse, işi bulmak için kuvvet-yer değiştirme grafiğinin altında kalan alanı hesaplarız.

• Adım 2: Grafik Altındaki Alan

Bir kuvvet-yer değiştirme grafiğinde, yatay eksen yer değiştirmeyi ($\Delta x$) ve dikey eksen kuvveti ($F$) gösterir. Grafiğin altında kalan alan, kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımını temsil eder. Bu çarpım, yukarıda belirttiğimiz gibi, yapılan işe eşittir.

• Adım 3: Diğer Seçeneklerin Değerlendirilmesi
• A) Güç: Güç, işin yapılma hızıdır. Yani, birim zamanda yapılan iş miktarıdır. Grafiğimiz doğrudan gücü vermez.
• B) İvme: İvme, hızdaki değişimdir ve kuvvetle doğrudan ilişkili olsa da (Newton'ın ikinci yasası: $F = ma$), kuvvet-yer değiştirme grafiği doğrudan ivmeyi vermez.
• D) Momentum: Momentum, kütle ile hızın çarpımıdır ($p = mv$). Kuvvet-yer değiştirme grafiği momentum hakkında doğrudan bir bilgi vermez.
• E) Kütle: Kütle, bir cismin madde miktarıdır ve kuvvet-yer değiştirme grafiği kütleyi doğrudan göstermez.
• Adım 4: Sonuç

Gördüğümüz gibi, bir cisme etki eden net kuvvetin yer değiştirmeye bağlı grafiğinin altında kalan alan, cisim üzerinde yapılan işi ifade eder.

Cevap C seçeneğidir.