Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cismi belirli bir yüksekliğe kaldırmak için harcanan gücü bulmamız isteniyor. Güç, birim zamanda yapılan iş miktarıdır. Bu nedenle, öncelikle yapılan işi hesaplamamız, ardından bu işin ne kadar sürede yapıldığını kullanarak gücü bulmamız gerekmektedir.
- 1. Adım: Cismin Ağırlığını (Kaldırmak İçin Gerekli Kuvveti) Hesaplayalım.
- Bir cismi yukarı doğru sabit hızla kaldırmak için, cismin ağırlığına eşit büyüklükte bir kuvvet uygulamamız gerekir. Ağırlık, kütle ile yer çekimi ivmesinin çarpımıdır.
- Formül: Ağırlık ($F$) = Kütle ($m$) $\times$ Yer çekimi ivmesi ($g$)
- Verilenler: $m = 5 \text{ kg}$, $g = 10 \text{ m/s}^2$
- Hesaplama: $F = 5 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 50 \text{ N}$
- Yani, cismi kaldırmak için $50 \text{ N}$'luk bir kuvvete ihtiyacımız var.
- 2. Adım: Yapılan İşi Hesaplayalım.
- Fizikte iş, bir kuvvete karşı belirli bir mesafede yapılan enerji transferidir. Bir cismi yukarı kaldırmak için yer çekimine karşı iş yaparız.
- Formül: İş ($W$) = Kuvvet ($F$) $\times$ Yol ($h$)
- Verilenler: $F = 50 \text{ N}$ (1. adımdan), $h = 10 \text{ m}$
- Hesaplama: $W = 50 \text{ N} \times 10 \text{ m} = 500 \text{ Joule}$
- Bu işlem sırasında $500 \text{ Joule}$ enerji harcanmıştır.
- 3. Adım: Harcanan Gücü Hesaplayalım.
- Güç, birim zamanda yapılan iş miktarıdır. Yani, yapılan işin harcanan zamana oranıdır.
- Formül: Güç ($P$) = İş ($W$) / Zaman ($t$)
- Verilenler: $W = 500 \text{ Joule}$ (2. adımdan), $t = 2 \text{ s}$
- Hesaplama: $P = \frac{500 \text{ Joule}}{2 \text{ s}} = 250 \text{ Watt}$
- Bu işlem sırasında harcanan güç $250 \text{ Watt}$'tır.
Cevap D seçeneğidir.
