Kinetik ve potansiyel enerji dönüşümü örnekleri Test 1

Yüksek bir noktadan serbest bırakılan bir topun yere düşerken enerjisi nasıl değişir?

A) Potansiyel enerjisi artar, kinetik enerjisi azalır.
B) Potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar.
C) Hem potansiyel hem de kinetik enerjisi artar.
D) Hem potansiyel hem de kinetik enerjisi azalır.

• Bir top yüksek bir noktadan serbest bırakıldığında, başlangıçta belirli bir yüksekliğe sahip olduğu için yer çekimi potansiyel enerjisine sahiptir. Potansiyel enerji, bir cismin konumu nedeniyle sahip olduğu enerjidir ve genellikle $E_p = mgh$ formülüyle ifade edilir. Burada $m$ kütle, $g$ yer çekimi ivmesi ve $h$ yüksekliktir.
• Top serbest bırakıldığında, aşağı doğru hareket etmeye başlar. Bu hareket sırasında topun yerden yüksekliği ($h$) sürekli olarak azalır. Yükseklik azaldıkça, topun potansiyel enerjisi ($E_p$) de azalır.
• Top serbest bırakıldığı anda hızı sıfırdır. Ancak yer çekimi etkisiyle aşağı doğru hızlanmaya başlar. Hızlandıkça, topun hızı ($v$) sürekli olarak artar.
• Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir ve $E_k = \frac{1}{2}mv^2$ formülüyle ifade edilir. Burada $m$ kütle ve $v$ hızdır. Topun hızı arttıkça, kinetik enerjisi ($E_k$) de artar.
• Hava sürtünmesi gibi dış etkenler ihmal edildiğinde, sistemin toplam mekanik enerjisi (potansiyel enerji + kinetik enerji) korunur. Yani, azalan potansiyel enerji, artan kinetik enerjiye dönüşür.
• Bu durumda, top yere düşerken potansiyel enerjisi azalır ve kinetik enerjisi artar.

Cevap B seçeneğidir.