AYT İş Güç ve Enerji Testi
AYT Fizik İş Güç ve Enerji konusundan 10 soruluk süreli test. Başla butonuna bas, soruları çöz; bitirdiğinde netini ve her sorunun çözümünü anında gör. Testin altında konu özetini de bulabilirsin.
- 10 soru
- 15 dakika
- Çözümlü
- Test 1/2
-
Soru 1
Yay sabiti 200 N/m olan bir yay denge konumundan 10 cm sıkıştırılıyor. Yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi kaç J'dür?Çözüm: E = ½·k·x² = ½·200·(0,1)² = 1 J. Sıkışma miktarı metreye çevrilmeden (x = 10) hesaplanırsa çok büyük, yanlış bir değer bulunur. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 2
2 kg kütleli bir cisim 4 s'de sabit hızla 5 m yükseğe çıkarılıyor. Cismi çıkaran kuvvetin ortalama gücü kaç W'tır? (g = 10 m/s²)Çözüm: Sabit hızla çıkarıldığı için uygulanan kuvvet ağırlığa eşittir ve yapılan iş W = m·g·h = 2·10·5 = 100 J. Güç P = W/t = 100/4 = 25 W. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 3
2 kg kütleli bir cismin hızı 3 m/s'den 5 m/s'ye çıkıyor. Cisme etki eden net kuvvetin yaptığı iş kaç J'dür?Çözüm: İş-enerji teoremine göre W_net = ΔE_k = ½·2·(5² − 3²) = 25 − 9 = 16 J. ½·m·(Δv)² = 4 J bulmak, hız farkının karesini almak gibi yaygın bir hatadır. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 4
1 kg kütleli bir cisim 10 m yükseklikten serbest bırakılıyor ve yere 12 m/s hızla çarpıyor. Hava direncinin cisme yaptığı işin büyüklüğü kaç J'dür? (g = 10 m/s²)Çözüm: Başlangıçtaki mekanik enerji m·g·h = 1·10·10 = 100 J, yere çarpma anındaki kinetik enerji ½·1·12² = 72 J'dür. Aradaki 100 − 72 = 28 J hava direncinin yaptığı (negatif) iştir. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 5
Yatay bir yolda 10 m/s hızla kaymakta olan 4 kg kütleli bir kutu ile yol arasındaki kinetik sürtünme katsayısı 0,25'tir. Kutu durana kadar kaç m yol alır? (g = 10 m/s²)Çözüm: Sürtünmenin yaptığı iş kinetik enerjiyi sıfırlar: μ·m·g·x = ½·m·v² ⇒ x = v²/(2μg) = 100/(2·0,25·10) = 20 m. Sonuç kütleden bağımsızdır. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 6
Sürtünmesiz yatay düzlemde 2 m/s hızla hareket eden 0,5 kg kütleli bir cisim, yay sabiti 50 N/m olan yatay bir yaya çarpıyor. Yay en fazla kaç cm sıkışır?Çözüm: Cismin kinetik enerjisi tamamen yayın potansiyel enerjisine dönüşür: ½·0,5·2² = ½·50·x² ⇒ 1 = 25x² ⇒ x = 0,2 m = 20 cm. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 7
Verimi %80 olan bir motor, 500 kg kütleli bir yükü 10 s'de sabit hızla 12 m yükseğe çıkarıyor. Motorun harcadığı güç kaç W'tır? (g = 10 m/s²)Çözüm: Faydalı güç P_f = m·g·h/t = 500·10·12/10 = 6000 W. Verim = P_f / P_h ⇒ P_h = 6000 / 0,8 = 7500 W. 4800 W, verimle çarpılarak bulunan yanlış sonuçtur. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 8
2 kg kütleli bir cisim sürtünmesiz bir rayın 20 m yüksekliğindeki noktasından serbest bırakılıyor. Cisim yatay kısma indikten sonra, kinetik sürtünme katsayısı 0,4 olan 5 m uzunluğundaki pürüzlü bölgeden geçiyor ve ardından yay sabiti 2000 N/m olan bir yaya çarpıyor. Yay en fazla kaç m sıkışır? (g = 10 m/s²; pürüzlü bölge dışında sürtünme yoktur)Çözüm: Başlangıç enerjisi m·g·h = 2·10·20 = 400 J. Sürtünmenin harcadığı enerji μ·m·g·d = 0,4·2·10·5 = 40 J. Yaya ulaşan enerji 360 J = ½·2000·x² ⇒ x² = 0,36 ⇒ x = 0,6 m. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 9
Sürtünmeli bir eğik düzlem boyunca eğik düzleme paralel bir kuvvetle sabit hızla yukarı çekilen bir cisim için,
I. Cisme etki eden net kuvvetin yaptığı iş sıfırdır.
II. Cismin mekanik enerjisi artar.
III. Cismin kinetik enerjisi artar.
yargılarından hangileri doğrudur?Çözüm: Hız sabit olduğundan kinetik enerji değişmez; iş-enerji teoremine göre net iş sıfırdır. I doğru, III yanlış. Cisim yükseldiği için potansiyel enerjisi, dolayısıyla mekanik enerjisi artar; II doğrudur. Bu soruda hata mı var? Bildir -
Soru 10
Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan 1 kg kütleli bir cisme, cismin konumuna bağlı olarak büyüklüğü F = 4x (F newton, x metre) bağıntısıyla değişen yatay bir kuvvet hareket doğrultusunda uygulanıyor. Cisim x = 0'dan x = 3 m konumuna geldiğinde hızı kaç m/s olur?Çözüm: Değişken kuvvetin işi F-x grafiğinin altındaki alandır: x = 3 m'de F = 12 N, alan ½·3·12 = 18 J. W = ½·m·v² ⇒ 18 = ½·1·v² ⇒ v = 6 m/s. F = 12 N sabitmiş gibi alınırsa iş 36 J, hız 6√2 m/s bulunur. Bu soruda hata mı var? Bildir
Sonucun
İş Güç ve Enerji Konu Özeti
Bir kuvvet cismi kendi doğrultusunda yer değiştirdiğinde iş yapar: W = F·x·cosθ. Kuvvet hareket yönüne dikse iş sıfır, zıt yönlüyse negatiftir. Değişken kuvvetlerde iş, kuvvet-yol grafiğinin altındaki alandan bulunur. İş-enerji teoremine göre net kuvvetin yaptığı iş kinetik enerjideki değişime eşittir. Bu teorem, ivmeyi bulmadan hız ya da yol hesaplamanı sağlar. Güç birim zamanda yapılan iştir; sabit hızla hareket eden cisim için P = F·v biçiminde de yazılabilir.
Mekanik enerji kinetik, yer çekimi potansiyel ve esneklik potansiyel enerjilerinin toplamıdır. Sürtünme ve hava direnci yoksa mekanik enerji korunur; varsa kaybolan enerji bu kuvvetlerin yaptığı işe eşittir ve ısıya dönüşür. Yay sorularında sıkışma ya da uzama miktarını metre cinsinden kullanmaya dikkat etmelisin. Verim, yararlı enerjinin (ya da gücün) harcanan enerjiye oranıdır ve her zaman %100'den küçük ya da ona eşittir.
Bilmen Gerekenler
- İş: W = F·x·cosθ; değişken kuvvette F-x grafiğinin altındaki alan
- İş-enerji teoremi: W_net = ΔE_k = ½·m·v_son² − ½·m·v_ilk²
- Potansiyel enerji: E_p = m·g·h; yay enerjisi: E = ½·k·x²
- Güç: P = W/t = F·v
- Sürtünmeli sistem: E_mek,ilk = E_mek,son + |W_sürtünme|
- Verim: η = (yararlı iş / harcanan iş)·100
Sık Yapılan Hatalar
- Kinetik enerji değişimini ½·m·(Δv)² ile hesaplamak; ½·m·(v₂² − v₁²) kullanılmalıdır.
- Sabit hızla çıkarılan cisimde net işin sıfır olmadığını düşünmek; net iş sıfır, uygulanan kuvvetin işi ise mgh'dir.
- Verimli sistemlerde harcanan gücü yararlı güçle verimi çarparak bulmak; verime bölünmelidir.
- Yay sıkışmasını santimetre olarak formüle koymak.
Sıkça Sorulan Sorular
İş Güç ve Enerji testini nasıl çözmeliyim?
Önce aşağıdaki konu özetini oku, ardından süreyi başlatıp soruları gerçek sınavdaki gibi çöz. Bitirdiğinde yanlış ve boş bıraktığın soruların çözümlerini incele; eksik kaldığın noktaları konu özetinden tekrar et ve testi yeniden çöz.
İş Güç ve Enerji testi kaç soru ve kaç dakika?
Bu AYT İş Güç ve Enerji testi 10 sorudan oluşur ve süresi 15 dakikadır. Test bittiğinde netin 4 yanlış 1 doğruyu götürür kuralına göre hesaplanır.