Serbest düşme soruları ve çözümleri Test 1

Hava direncinin ihmal edildiği bir ortamda serbest düşmeye bırakılan bir cisim, düşmeye başladıktan 2 s sonra kinetik enerjisi 1800 J oluyor. Buna göre cismin kütlesi kaç kg'dır? (g = 10 m/s²)

A) 2
B) 5
C) 9
D) 18

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. Unutmayın, fizik sorularını çözerken sakin olmak ve formülleri doğru uygulamak çok önemlidir.

• Adım 1: Cismin 2 saniyedeki hızını bulalım.

Serbest düşmede cismin hızı her saniye yerçekimi ivmesi (g) kadar artar. Yani:

$v = g \cdot t$

Burada $g = 10 \, m/s^2$ ve $t = 2 \, s$ olduğuna göre:

$v = 10 \, m/s^2 \cdot 2 \, s = 20 \, m/s$

Cismin 2 saniye sonraki hızı 20 m/s'dir.

• Adım 2: Kinetik enerji formülünü hatırlayalım.

Kinetik enerji formülü şöyledir:

$KE = \frac{1}{2} m v^2$

Burada $KE$ kinetik enerjiyi, $m$ kütleyi ve $v$ hızı temsil eder.

• Adım 3: Kütleyi (m) bulmak için formülü düzenleyelim ve değerleri yerine koyalım.

Kinetik enerji formülünden kütleyi çekmek için formülü düzenleriz:

$m = \frac{2 \cdot KE}{v^2}$

Soruda $KE = 1800 \, J$ ve ilk adımda $v = 20 \, m/s$ bulmuştuk. Şimdi bu değerleri yerine koyalım:

$m = \frac{2 \cdot 1800 \, J}{(20 \, m/s)^2} = \frac{3600}{400} = 9 \, kg$

• Adım 4: Sonucu kontrol edelim.

Bulduğumuz kütle değeri seçeneklerde var mı? Evet, var. O zaman doğru yoldayız!

Tebrikler! Soruyu başarıyla çözdük. Cevap C seçeneğidir.