Verim Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Bir grup öğrenci, $600\text{ N}$ ağırlığındaki bir cismi $4\text{ m}$ yüksekliğe çıkarmak için tasarladıkları elektrikli vinç düzeneğinin $3200\text{ J}$ elektrik enerjisi harcadığını ve %75 verimle çalıştığını hesaplamıştır. Öğrenciler, sürtünmeleri azaltacak iyileştirmeler yaparak sistemin verimini %80'e çıkarmayı hedeflemektedir. Bu hedef doğrultusunda, aynı yükü aynı yüksekliğe çıkarırken vince verilmesi gereken yeni enerji miktarı kaç Joule olmalıdır?

   • A) 3000
   • B) 2800
   • C) 2600
   • D) 2500
   • E) 2400

2. Basit makinelerle kurulan verimli bir sistem tasarımında öğrenciler, aynı yükü aynı yüksekliğe çıkarmak için makara sayısı daha fazla olan bir palanga sistemi kullandıklarında giriş kuvvetinin azaldığını fakat sistemin veriminin düştüğünü gözlemlemiştir. Verimde gerçekleşen bu düşüşün temel sebebi sistemdeki hangi değişkenlerin nasıl değişmesinden kaynaklanır?

   • A) Sisteme verilen enerjinin sabit kalıp, sistemden alınan yararlı enerjinin artması
   • B) Sistemden alınan yararlı enerji sabitken, sürtünme ve hareketli makara ağırlıkları nedeniyle sisteme verilmesi gereken enerjinin artması
   • C) Sisteme verilen enerjinin azalıp, sistemden alınan yararlı enerjinin sabit kalması
   • D) Hem sisteme verilen enerjinin hem de sistemden alınan yararlı enerjinin aynı oranda azalması
   • E) Sistemden alınan yararlı enerji miktarının artıp, sisteme verilen elektrik gücünün azalması
3. 

   İstanbul'un fethinde gemilerin karadan yürütülmesinden esinlenen öğrenciler, $1200\text{ N}$ ağırlığındaki bir yükü eğik düzlem kullanarak $3\text{ m}$ yüksekliğe çıkarmak için bir düzenek tasarlamıştır. Düzenekte yükü eğik düzlem boyunca $9\text{ m}$ çekmek için $500\text{ N}$ büyüklüğünde kuvvet uygulandığına göre, tasarlanan bu mekanik sistemin verimi yüzde kaçtır?

   • A) 60
   • B) 72
   • C) 75
   • D) 80
   • E) 90

4. Tarihî kaynaklarda gemileri karadan yürütmek için kurulan palanga ve çıkrık sistemlerinde, insan gücüyle yapılan işin ancak belirli bir kısmının gemilerin hareket enerjisine dönüştüğü belirtilmektedir. Farklı yükler ve mekanik tasarımlarla yapılan deneyler sonucunda elde edilen veriler incelendiğinde, mekanik sistemlerin verimi hakkında aşağıdaki genellemelerden hangisine ulaşılır?

   • A) Bir sistemde sürtünme ne kadar az ise sisteme dışarıdan verilmesi gereken enerji miktarı da o kadar büyük olur.
   • B) Mekanik bir sistemin verimi, sistemden alınan faydalı enerjinin sisteme verilen toplam enerjiye oranı olup her zaman 1’den küçüktür.
   • C) Sistemde kullanılan basit makine sayısı arttıkça, giriş enerjisi azaldığı için sistemin verimi kesinlikle artar.
   • D) Alınan faydalı iş, her zaman sisteme aktarılan toplam enerjiden daha büyük bir değerde gerçekleşir.
   • E) Sistemde kaybedilen ısı enerjisi, her koşulda sistemin ürettiği mekanik işten daha fazladır.

5. Bir grup öğrenci, okul bahçesindeki ağır bir yükü eğik düzlem kullanarak yukarı çıkarmak için tasarladıkları mekanik sistemin verimini hesaplamak istiyor. Öğrencilerin bu sistemde mekanik verimi hesaplayabilmeleri için aşağıdaki değişken çiftlerinden hangisini ölçmeleri tek başına yeterlidir?

   • A) Eğik düzlemin eğim açısı ve yükün kütlesi
   • B) Sisteme uygulanan net kuvvet ve yükün yükselme süresi
   • C) Yükün kazandığı potansiyel enerji ile sistem üzerinde yapılan toplam iş
   • D) Yükün çekildiği doğrultudaki yol uzunluğu ve geçen süre
   • E) Eğik düzlem ile yük arasındaki sürtünme katsayısı ve yükün ağırlığı

6. Fatih Sultan Mehmet’in gemileri karadan yürütmek için kullandığı makara ve kızak sistemlerini inceleyen bir mühendislik grubu, düzeneğin verimini artırmak istemektedir. Bu amaçla sürtünmeyi azaltmak için kızakları yağlayan grubun yaptığı bu iyileştirme, sistemin enerji dönüşüm oranlarını nasıl etkilemiştir?

   • A) Sisteme verilen enerji artmış, alınan faydalı enerji değişmemiştir.
   • B) Alınan faydalı enerji artmış, sisteme verilen enerji azalmıştır.
   • C) Sisteme verilen enerji sabit kalırken, sürtünmeye giden kayıp enerji azaldığı için alınan faydalı enerji artmıştır.
   • D) Sürtünme kuvveti azaldığı için sistemin toplam enerjisi süreç boyunca sürekli artış göstermiştir.
   • E) Alınan faydalı enerji azalmış, sisteme verilen enerji sabit kalmıştır.

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.