İş, Güç ve Enerji I Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Kütlesi $1\text{ kg}$ olan bir blok, sıkıştırılmış bir yayın önünden serbest bırakıldıktan sonra sürtünmeli yatay bir yola girerek $4\text{ m}$ yol alıp durmaktadır. Yol ile blok arasındaki sürtünme katsayısı $k_s = 0{,}25$ olduğuna göre, yayın bloğa aktardığı başlangıçtaki esneklik potansiyel enerjisi kaç joule'dür? ($g = 10\text{ m/s}^2$)

   • A) 2,5
   • B) 5
   • C) 7,5
   • D) 10
   • E) 20

2. Homojen ve türdeş bir silindir, yatay tabanı üzerinde dururken yere göre kütle çekim potansiyel enerjisi $E$ kadardır. Silindir taban yarıçapı değişmeden yüksekliği $2$ katına çıkarılıp aynı maddeden tekrar üretilirse, yeni durumdaki potansiyel enerjisi kaç $E$ olur?

   • A) 2
   • B) 3
   • C) 6
   • D) 8
   • E) 4

3. Yatay yolda durgun hâlden harekete geçen $1000\text{ kg}$ kütleli bir elektrikli otomobil, motorunun sabit gücü sayesinde $5\text{ saniyede}$ hızını $20\text{ m/s}$'ye çıkarmaktadır. Sürtünmeler önemsenmediğine göre, motorun bu süreçteki mekanik gücü kaç kilowatt'tır ($\text{kW}$)?

   • A) 20
   • B) 30
   • C) 40
   • D) 50
   • E) 80

4. Yerden $10\text{ m}$ yükseklikten serbest bırakılan $2\text{ kg}$ kütleli bir taş, hava direncinin olduğu ortamda yere $12\text{ m/s}$ süratle çarpmaktadır. Buna göre taşın düşüşü sırasında hava direnci nedeniyle ısıya dönüşen mekanik enerji kaç joule'dür? ($g = 10\text{ m/s}^2$)

   • A) 56
   • B) 144
   • C) 200
   • D) 72
   • E) 100

5. Bir cismin kütlesi $4$ katına çıkarılıp çizgisel momentumu $2$ katına çıkarılırsa, cismin öteleme kinetik enerjisi nasıl değişir?

   • A) 2 katına çıkar.
   • B) Değişmez.
   • C) 4 katına çıkar.
   • D) Yarıya iner.
   • E) 8 katına çıkar.

6. Düşey kesiti verilen sürtünmesiz bir rayın $K$ noktasından serbest bırakılan $1\text{ kg}$ kütleli blok, rayın en altındaki esneklik katsayısı $k = 200\text{ N/m}$ olan yatay yayı en fazla $0{,}5\text{ m}$ sıkıştırmaktadır. Buna göre $K$ noktasının yay seviyesinden yüksekliği $h$ kaç metredir? ($g = 10\text{ m/s}^2$)

   • A) 1,25
   • B) 3,75
   • C) 5,00
   • D) 2,50
   • E) 0,75

7. Ali $20\text{ kg}$ kütleli bir koliyi $2\text{ m}$ yüksekliğe $4\text{ saniyede}$, Veli ise özdeş $20\text{ kg}$ kütleli koliyi aynı $2\text{ m}$ yüksekliğe $8\text{ saniyede}$ sabit hızla çıkarmaktadır. Buna göre Ali ve Veli'nin yer çekimine karşı yaptıkları işler ($W_A, W_V$) ve harcadıkları ortalama güçler ($P_A, P_V$) arasındaki ilişki nedir?

   • A) $W_A > W_V$ ve $P_A > P_V$
   • B) $W_A = W_V$ ve $P_A = P_V$
   • C) $W_A < W_V$ ve $P_A = P_V$
   • D) $W_A > W_V$ ve $P_A = P_V$
   • E) $W_A = W_V$ ve $P_A > P_V$

8. Durgun hâlden harekete başlayan bir cisme uygulanan net kuvvetin konuma bağlı grafiğinde, $0 - 4\text{ m}$ aralığında kuvvet sabit $10\text{ N}$, $4 - 8\text{ m}$ aralığında ise kuvvet sabit $-5\text{ N}$ değerindedir. Cisim $x = 8\text{ m}$ konumuna ulaştığında üzerinde yapılan toplam net iş kaç joule olur?

   • A) 40
   • B) 20
   • C) 60
   • D) 10
   • E) -20

9. Yatay sürtünmesiz bir ray üzerinde sabit $v$ hızıyla ilerleyen bir vagonun tavanına bağlı sarkaç düşey konumda dengededir. Vagon $d$ kadar yol aldığında yer çekimi kuvvetinin sarkaç küresi üzerinde yaptığı iş için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

   • A) $m \cdot g \cdot d$ kadar pozitif iş yapar.
   • B) $m \cdot g \cdot d$ kadar negatif iş yapar.
   • C) Sıfırdır, çünkü yer çekimi doğrultusunda yer değiştirme olmamıştır.
   • D) Hızın karesiyle orantılı bir iş yapar.
   • E) İpteki gerilme kuvvetine eşit miktarda iş yapar.

10. Sürtünmelerin önemsenmediği bir ortamda $h$ yüksekliğinden serbest bırakılan $m$ kütleli bir bilye yere $v$ hızıyla çarpmaktadır. Aynı ortamda $4h$ yüksekliğinden serbest bırakılan $2m$ kütleli başka bir bilyenin yere çarpma hızı kaç $v$ olur?

    • A) 2
    • B) 4
    • C) $\sqrt{2}$
    • D) 8
    • E) 16

11. Yatay sürtünmeli bir yolda hareket eden $3\text{ kg}$ kütleli bir kutuya yatay doğrultuda $20\text{ N}$ büyüklüğünde bir kuvvet uygulanmaktadır. Kutu ile zemin arasındaki sürtünme katsayısı $k = 0{,}4$ olduğuna göre, kutu $5\text{ m}$ çekildiğinde net kuvvetin yaptığı iş kaç joule olur? ($g = 10\text{ m/s}^2$)

    • A) 100
    • B) 60
    • C) 50
    • D) 80
    • E) 40

12. Bir öğrenci çantasını sırtında taşıyarak yatay düzlemde sabit süratle yürümektedir. Yer çekimi kuvveti, çantaya uygulanan düşey kaldırma kuvveti ve sürtünme etkileri dikkate alındığında; çantayı taşıyan öğrencinin uyguladığı düşey kuvvetin çanta üzerinde yaptığı fiziksel iş hakkında ne söylenebilir?

    • A) Çantanın ağırlığı ile yolun çarpımına eşittir.
    • B) Pozitif işaretli net bir iş yapılmıştır.
    • C) Sıfırdır, çünkü uygulanan kuvvet yer değiştirmeye diktir.
    • D) Yalnızca çantanın kütlesine bağlı negatif bir iş yapılmıştır.
    • E) Harcanan kimyasal enerji kadar pozitif mekanik iş yapılmıştır.

13. Esneklik katsayısı $k$ olan bir yayın denge konumundan $x$ kadar sıkıştırılmasıyla depolanan esneklik potansiyel enerjisi $E$ kadardır. Aynı yay denge konumundan $3x$ kadar sıkıştırıldığında yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi kaç $E$ olur?

    • A) 3
    • B) 6
    • C) 8
    • D) 9
    • E) 27

14. Bir elektrik motoru $600\text{ J}$ elektrik enerjisi tükettiği bir çalışma periyodunda bir yük üzerinde $450\text{ J}$ yararlı mekanik iş yapmaktadır. Buna göre bu elektrik motorunun verimi yüzde kaçtır?

    • A) 75
    • B) 60
    • C) 80
    • D) 85
    • E) 90

15. Sürtünmesiz yatay bir yolda duran $4\text{ kg}$ kütleli bir cisme yatay $12\text{ N}$ büyüklüğünde sabit bir kuvvet etki etmektedir. Cisim bu kuvvetin etkisiyle $6\text{ m}$ yer değiştirdiğinde kazandığı hız kaç $\text{m/s}$ olur?

    • A) 4
    • B) 6
    • C) 8
    • D) 9
    • E) 12

16. Pürüzlü yatay bir zeminde $5\text{ m/s}$ ilk hızla fırlatılan $2\text{ kg}$ kütleli bir blok, bir süre kaydıktan sonra durmaktadır. Hareket süresince blok ile zemin arasındaki sürtünme kuvvetinin yaptığı mekanik iş kaç joule'dür?

    • A) +50
    • B) +25
    • C) -25
    • D) -50
    • E) 0

17. Özdeş üç tuğla yatay masa üzerinde farklı konumlarda tutulmaktadır. 1. durumda tuğlalar üst üste dizilmiş, 2. durumda yan yana bitişik yerleştirilmiş, 3. durumda ise merdiven şeklinde basamaklı dizilmiştir. Masa yüzeyi referans seviyesi kabul edildiğinde, sistemlerin yere göre kütle çekim potansiyel enerjileri $E_1, E_2, E_3$ arasındaki büyüklük ilişkisi nasıldır?

    • A) $E_2 > E_3 > E_1$
    • B) $E_1 = E_2 = E_3$
    • C) $E_3 > E_1 > E_2$
    • D) $E_2 > E_1 > E_3$
    • E) $E_1 > E_3 > E_2$

18. Doğrusal bir yolda hareket eden $m$ kütleli bir aracın hızı $v$ iken sahip olduğu kinetik enerji $E$ kadardır. Aracın kütlesi $2$ katına çıkarılıp hızı $3$ katına çıkarıldığında yeni kinetik enerjisi kaç $E$ olur?

    • A) 18
    • B) 12
    • C) 9
    • D) 6
    • E) 36

19. Sabit güç üreten bir vinç motoru, yerde duran $200\text{ kg}$ kütleli bir yükü sabit hızla $15\text{ m}$ yüksekliğe $30\text{ saniye}$ içinde çıkarmaktadır. Yer çekimi ivmesi $g = 10\text{ m/s}^2$ olduğuna göre, bu vincin harcadığı yararlı mekanik güç kaç watt'tır?

    • A) 500
    • B) 750
    • C) 900
    • D) 1000
    • E) 1200

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.