11. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 5. senaryo meb Test 1

Bir asansör, $500$ kg kütleli bir yükü $20$ saniyede $10$ metre yukarı çıkarıyor. Asansör motorunun gücü kaç Watt'tır? ($g=10$ $m/s^2$ alınız.)

A) $250$
B) $500$
C) $1000$
D) $2000$
E) $2500$

• Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir asansör motorunun belirli bir kütleyi belirli bir yüksekliğe belirli bir sürede çıkarırken harcadığı gücü hesaplamamız isteniyor. Güç, birim zamanda yapılan iş miktarıdır. Bu nedenle, öncelikle yapılan işi bulmalı, ardından bu işi yapma süresine bölerek gücü hesaplamalıyız.
• Adım 1: Yükün ağırlığını (kaldırılması gereken kuvveti) hesaplayalım.
  • Asansör motoru, yükü yukarı doğru kaldırmak için yükün ağırlığına eşit bir kuvvet uygulamalıdır. Ağırlık ($F$) formülü $F = m \times g$'dir.
  • Verilenler: Kütle ($m$) = $500$ kg, Yerçekimi ivmesi ($g$) = $10$ $m/s^2$.
  • Hesaplama: $F = 500 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 5000 \text{ N}$.
  • Yani, motor $5000$ Newton'luk bir kuvvet uygulamalıdır.
• Adım 2: Asansör motorunun yaptığı işi hesaplayalım.
  • İş ($W$), bir kuvvete karşı yapılan hareketin büyüklüğüdür ve $W = F \times h$ formülü ile bulunur. Burada $F$ uygulanan kuvvet, $h$ ise kuvvetin uygulandığı yöndeki yer değiştirmedir (yükseklik).
  • Verilenler: Uygulanan kuvvet ($F$) = $5000$ N, Yükseklik ($h$) = $10$ metre.
  • Hesaplama: $W = 5000 \text{ N} \times 10 \text{ m} = 50000 \text{ Joule}$.
  • Motor, yükü kaldırmak için $50000$ Joule iş yapmıştır.
• Adım 3: Asansör motorunun gücünü hesaplayalım.
  • Güç ($P$), birim zamanda yapılan iş miktarıdır ve $P = \frac{W}{t}$ formülü ile bulunur. Burada $W$ yapılan iş, $t$ ise işin yapılma süresidir.
  • Verilenler: Yapılan iş ($W$) = $50000$ Joule, Süre ($t$) = $20$ saniye.
  • Hesaplama: $P = \frac{50000 \text{ J}}{20 \text{ s}} = 2500 \text{ Watt}$.
  • Asansör motorunun gücü $2500$ Watt'tır.

Cevap E seçeneğidir.