🎓 11. Sınıf
📚 11. Sınıf Fizik
💡 11. Sınıf Fizik: İş Çözümlü Örnekler
11. Sınıf Fizik: İş Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
10 N büyüklüğündeki sabit bir kuvvet, bir cismi kendi doğrultusunda 5 metre yer değiştirdiğinde yapılan iş kaç Joule olur? 💡
Çözüm:
- Yapılan işin formülü \( W = F \cdot x \) ile verilir.
- Burada \( F \) uygulanan kuvvettir ve \( x \) ise cismin yer değiştirmesidir.
- Verilen değerler: \( F = 10 \) N ve \( x = 5 \) m.
- Formülde yerine koyarsak: \( W = 10 \, \text{N} \cdot 5 \, \text{m} \).
- Hesaplama sonucunda yapılan iş \( W = 50 \) Joule bulunur. ✅
Örnek 2:
Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan bir cisme, yatay doğrultuda 20 N'luk bir kuvvet uygulanıyor. Cisim bu kuvvet etkisinde 4 metre hareket ettiğinde yapılan iş kaç Joule'dur? 🤔
Çözüm:
- İş, kuvvet ile bu kuvvetin doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımıdır: \( W = F \cdot x \).
- Kuvvet \( F = 20 \) N ve yer değiştirme \( x = 4 \) m olarak verilmiş.
- Bu değerleri formülde yerine koyalım: \( W = 20 \, \text{N} \cdot 4 \, \text{m} \).
- Yapılan iş \( W = 80 \) Joule'dur. 🚀
Örnek 3:
Bir öğrenci, 50 N ağırlığındaki bir kutuyu yatay zeminde 10 metre iterek hareket ettiriyor. Öğrencinin yaptığı iş kaç Joule'dur? (Sürtünme ihmal ediliyor.) 🚶♂️
Çözüm:
- Yapılan iş \( W = F \cdot x \) formülü ile hesaplanır.
- Burada \( F \) uygulanan kuvvettir ve \( x \) yer değiştirmedir.
- Öğrencinin uyguladığı kuvvet \( F = 50 \) N ve yer değiştirme \( x = 10 \) m'dir.
- Hesaplama: \( W = 50 \, \text{N} \cdot 10 \, \text{m} \).
- Öğrencinin yaptığı iş \( W = 500 \) Joule'dur. 👍
Örnek 4:
200 N'luk bir kuvvet, bir arabayı yatay bir yolda 8 metre hareket ettiriyor. Ancak bu hareket sırasında 50 N'luk bir sürtünme kuvveti de etki etmektedir. Net yapılan iş kaç Joule'dur? ⚙️
Çözüm:
- Önce net kuvveti bulmalıyız. Net kuvvet, uygulanan kuvvet ile sürtünme kuvvetinin farkıdır: \( F_{net} = F_{uygulanan} - F_{sürtünme} \).
- \( F_{net} = 200 \, \text{N} - 50 \, \text{N} = 150 \) N.
- Net yapılan iş, net kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımıdır: \( W_{net} = F_{net} \cdot x \).
- Yer değiştirme \( x = 8 \) m.
- Net yapılan iş: \( W_{net} = 150 \, \text{N} \cdot 8 \, \text{m} = 1200 \) Joule. 💯
Örnek 5:
Bir market arabasını, üzerinde 30 N'luk bir kuvvet uygulayarak 15 metre düz bir koridorda ittiğimizi düşünelim. Bu itme sırasında market arabasına uygulanan kuvvetin yaptığı iş kaç Joule'dur? 🛒
Çözüm:
- Yapılan iş, uygulanan kuvvet ile kuvvetin doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımına eşittir: \( W = F \cdot x \).
- Bu durumda, uygulanan kuvvet \( F = 30 \) N ve yer değiştirme \( x = 15 \) m'dir.
- Hesaplama: \( W = 30 \, \text{N} \cdot 15 \, \text{m} \).
- Market arabasına uygulanan kuvvetin yaptığı iş \( W = 450 \) Joule'dur. 🛍️
Örnek 6:
Bir asansör, 500 kg'lık bir yükü sabit hızla 10 metre yukarı taşıyor. Yerçekimi ivmesini \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) alırsak, asansörün yükü yukarı taşırken yaptığı iş kaç Joule'dur? (Sabit hız hareketinde net kuvvet sıfırdır, ancak asansörün motoru yükün ağırlığı kadar kuvvet uygulamalıdır.) ⬆️
Çözüm:
- Öncelikle yükün ağırlığını hesaplayalım: \( F_g = m \cdot g \).
- Kütle \( m = 500 \) kg ve \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) olduğundan, \( F_g = 500 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 = 5000 \) N.
- Asansörün yükü yukarı taşıması için en az bu ağırlık kadar kuvvet uygulaması gerekir. Yer değiştirme \( x = 10 \) m'dir.
- Asansörün yaptığı iş: \( W = F \cdot x = 5000 \, \text{N} \cdot 10 \, \text{m} \).
- Yapılan iş \( W = 50000 \) Joule'dur. 🏗️
Örnek 7:
Bir sporcu, 100 N'luk bir ağırlığı yerden 1.5 metre yükseğe kaldırıyor. Sporcunun bu ağırlığı kaldırmak için yaptığı iş kaç Joule'dur? (Ağırlığın tamamını yukarı doğru kaldırdığı varsayılacaktır.) 💪
Çözüm:
- Yapılan iş, uygulanan kuvvet ile kuvvetin doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımıdır: \( W = F \cdot x \).
- Burada, sporcunun kaldırdığı ağırlık \( F = 100 \) N'dur.
- Ağırlığın kaldırıldığı yükseklik \( x = 1.5 \) m'dir.
- Hesaplama: \( W = 100 \, \text{N} \cdot 1.5 \, \text{m} \).
- Sporcunun yaptığı iş \( W = 150 \) Joule'dur. 🥇
Örnek 8:
Ayşe, 40 N'luk bir çantayı elinde tutarak yatay bir zeminde 20 metre yürüyor. Daha sonra çantayı 1 metre yükseğe kaldırıyor. Ayşe'nin çantayı tutarak yürüdüğü mesafe boyunca yaptığı iş kaç Joule'dur? Çantayı yerden 1 metre yükseğe kaldırdığında yaptığı iş kaç Joule'dur? 🚶♀️👜
Çözüm:
- Bölüm 1: Çantayı tutarak yürüme
- Ayşe çantayı tutarken, çantanın hareket doğrultusu yataydır.
- Ayşe'nin uyguladığı kuvvet (çantanın ağırlığı) düşey doğrultudadır.
- Fizikte işin oluşması için kuvvetin yer değiştirme doğrultusunda bir bileşeni olmalıdır.
- Bu durumda, Ayşe'nin uyguladığı kuvvet ile yer değiştirme birbirine dik olduğundan, yaptığı iş sıfırdır. \( W_1 = 0 \) Joule. 🚫
- Bölüm 2: Çantayı kaldırma
- Ayşe çantayı yerden 1 metre yükseğe kaldırdığında, uyguladığı kuvvet (yaklaşık olarak çantanın ağırlığı) ile yer değiştirme aynı doğrultudadır.
- Uygulanan kuvvet \( F = 40 \) N ve yer değiştirme \( x = 1 \) m'dir.
- Bu durumda yapılan iş: \( W_2 = F \cdot x = 40 \, \text{N} \cdot 1 \, \text{m} \).
- Çantayı kaldırdığında yaptığı iş \( W_2 = 40 \) Joule'dur. ✨
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/11-sinif-fizik-is/sorular