🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: 2. dönem 2. yazılı Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: 2. dönem 2. yazılı Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir cismin kütlesi 5 kg olarak ölçülüyor. Bu cismin ağırlığını dinamometre ile ölçmek istediğimizde, dinamometre kaç Newton (N) gösterir? (Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) kabul edilecektir.)
💡 Kavram: Kütle ve Ağırlık İlişkisi
💡 Kavram: Kütle ve Ağırlık İlişkisi
Çözüm:
- Adım 1: Ağırlık (W), kütle (m) ile yerçekimi ivmesinin (g) çarpımına eşittir. Formülümüz: \( W = m \times g \)
- Adım 2: Verilen değerleri formülde yerine koyalım. Kütle \( m = 5 \) kg ve yerçekimi ivmesi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \).
- Adım 3: Hesaplamayı yapalım: \( W = 5 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}^2 \)
- Adım 4: Sonuç olarak cismin ağırlığı \( W = 50 \, \text{N} \) bulunur. Dinamometre 50 N gösterir. ✅
Örnek 2:
Sürtünmesiz yatay düzlemde durmakta olan 2 kg kütleli bir cisme, yatay doğrultuda 8 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Cismin ivmesi kaç \( \text{m/s}^2 \) olur?
👉 Kavram: Newton'un İkinci Hareket Yasası
👉 Kavram: Newton'un İkinci Hareket Yasası
Çözüm:
- Adım 1: Newton'un İkinci Hareket Yasası'na göre, net kuvvet (F_net), kütle (m) ile ivmenin (a) çarpımına eşittir: \( F_{\text{net}} = m \times a \)
- Adım 2: Soruda sürtünme olmadığı için uygulanan kuvvet net kuvvettir. Yani \( F_{\text{net}} = 8 \, \text{N} \). Kütle \( m = 2 \, \text{kg} \).
- Adım 3: Formülde verilen değerleri yerine koyarak ivmeyi bulalım: \( 8 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \times a \)
- Adım 4: İvmeyi yalnız bırakmak için her iki tarafı kütleye böleriz: \( a = \frac{8 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} \)
- Adım 5: Hesaplama sonucunda cismin ivmesi \( a = 4 \, \text{m/s}^2 \) bulunur. 👍
Örnek 3:
Bir öğrenci, basketbol topunu yerden 2 metre yükseğe fırlatıyor. Topun havada aldığı yol boyunca enerjisi nasıl değişir? (Sürtünmeler ihmal edilecektir.)
💡 Kavram: Enerjinin Korunumu ve Dönüşümü
💡 Kavram: Enerjinin Korunumu ve Dönüşümü
Çözüm:
- Adım 1: Top yere bırakıldığı anda sadece kinetik enerjiye sahiptir.
- Adım 2: Top yukarı doğru çıktıkça hızı azalır, dolayısıyla kinetik enerjisi azalır. Aynı zamanda yerden yükseldiği için potansiyel enerjisi artar.
- Adım 3: Enerjinin korunumu ilkesine göre, sürtünmeler ihmal edildiğinde toplam mekanik enerji (kinetik enerji + potansiyel enerji) sabit kalır.
- Adım 4: Top en tepe noktasına ulaştığında anlık olarak durur (hızı sıfır olur), bu noktada kinetik enerjisi sıfır olur ve tüm enerjisi potansiyel enerjiye dönüşmüş olur.
- Adım 5: Top aşağı doğru düşmeye başladığında ise potansiyel enerjisi azalırken kinetik enerjisi tekrar artar.
Özetle: Kinetik enerji potansiyel enerjiye, potansiyel enerji de kinetik enerjiye dönüşür, toplam enerji ise değişmez. ✅
Örnek 4:
Bir market arabasını ittiğimizde, arabayı hareket ettirmek için uyguladığımız kuvvetin iş yapması ne anlama gelir?
💡 Kavram: İş ve Enerji İlişkisi
💡 Kavram: İş ve Enerji İlişkisi
Çözüm:
- Adım 1: Fizikte iş, bir cisme kuvvet uygulayarak yer değiştirmesini sağlamak demektir.
- Adım 2: Market arabasını ittiğinizde, arabaya bir kuvvet uygularsınız ve bu kuvvetin etkisiyle araba yer değiştirir (hareket eder).
- Adım 3: Bu durumda, uyguladığınız kuvvet iş yapmıştır. Yapılan iş, kuvvetin büyüklüğü ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımına eşittir.
- Adım 4: İş yapmak, enerji aktarımı anlamına gelir. Siz market arabasına iş yaparak ona enerji aktarmış olursunuz ve bu enerji arabanın hareket etmesini sağlar. 👉
- Adım 5: Eğer arabayı ittiğiniz halde yer değiştirmiyorsa (örneğin duvara itiyorsanız ve duvar hareket etmiyorsa), kuvvet uygulamanıza rağmen fiziksel anlamda iş yapmış olmazsınız. 🚫
Örnek 5:
Kütlesi 4 kg olan bir cisim, 10 m/s sabit hızla hareket etmektedir. Bu cismin kinetik enerjisi kaç Joule'dür? (Kinetik enerji formülü: \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \))
💡 Kavram: Kinetik Enerji
💡 Kavram: Kinetik Enerji
Çözüm:
- Adım 1: Kinetik enerji, cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Formülü \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \) şeklindedir.
- Adım 2: Soruda verilen değerleri formülde yerine koyalım. Kütle \( m = 4 \) kg ve hız \( v = 10 \) m/s.
- Adım 3: Hızın karesini hesaplayalım: \( v^2 = (10 \, \text{m/s})^2 = 100 \, \text{m}^2/\text{s}^2 \).
- Adım 4: Şimdi kinetik enerjiyi hesaplayalım: \( E_k = \frac{1}{2} \times 4 \, \text{kg} \times 100 \, \text{m}^2/\text{s}^2 \)
- Adım 5: Hesaplama sonucunda cismin kinetik enerjisi \( E_k = 200 \, \text{Joule} \) bulunur. ✅
Örnek 6:
2000 Joule'lük potansiyel enerjiye sahip bir cisim, yerden 5 metre yüksekliktedir. Bu cismin kütlesi kaç kg'dır? (Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) kabul edilecektir.)
👉 Kavram: Potansiyel Enerji
👉 Kavram: Potansiyel Enerji
Çözüm:
- Adım 1: Cismin yere göre potansiyel enerjisi (Ep), kütlesi (m), yerçekimi ivmesi (g) ve yüksekliğinin (h) çarpımına eşittir: \( E_p = m \times g \times h \)
- Adım 2: Soruda verilen değerleri formülde yerine koyalım. Potansiyel enerji \( E_p = 2000 \, \text{J} \), yerçekimi ivmesi \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) ve yükseklik \( h = 5 \, \text{m} \).
- Adım 3: Formülümüz şu hale gelir: \( 2000 \, \text{J} = m \times 10 \, \text{m/s}^2 \times 5 \, \text{m} \)
- Adım 4: Denklemi basitleştirelim: \( 2000 \, \text{J} = m \times 50 \, \text{m}^2/\text{s}^2 \)
- Adım 5: Kütleyi (m) bulmak için her iki tarafı \( 50 \, \text{m}^2/\text{s}^2 \) değerine böleriz: \( m = \frac{2000 \, \text{J}}{50 \, \text{m}^2/\text{s}^2} \)
- Adım 6: Hesaplama sonucunda cismin kütlesi \( m = 40 \, \text{kg} \) bulunur. 👍
Örnek 7:
Bir oyuncak araba, eğimli bir pistten serbest bırakılıyor. Pistin sonunda bulunan bir yaylı sisteme çarpıyor ve yayı sıkıştırıyor. Bu olayda hangi enerji dönüşümleri gerçekleşir?
💡 Kavram: Enerji Dönüşümleri
💡 Kavram: Enerji Dönüşümleri
Çözüm:
- Adım 1: Oyuncak araba pistin en üst noktasındayken, sahip olduğu yükseklik nedeniyle potansiyel enerjiye sahiptir.
- Adım 2: Araba eğimli pistten aşağı doğru hareket etmeye başladığında, potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşmeye başlar. Hızı artar.
- Adım 3: Araba pistin sonundaki yaylı sisteme çarptığında, sahip olduğu kinetik enerjinin bir kısmı yayın esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
- Adım 4: Bu süreçte, sürtünmeler nedeniyle bir miktar enerji ısı enerjisine de dönüşebilir, ancak temel dönüşümler potansiyel <-> kinetik <-> esneklik potansiyel enerjisi şeklindedir. 👉
- Adım 5: Özetle, olayda potansiyel enerji önce kinetik enerjiye, sonra da esneklik potansiyel enerjisine (ve bir miktar ısıya) dönüşür. ✅
Örnek 8:
100 N ağırlığındaki bir kutu, yatay düzlemde 20 N'luk yatay bir kuvvetle itiliyor. Kutunun hareket etmesi için uygulanan kuvvetin yaptığı işin büyüklüğü nedir? (Kutu 5 metre yer değiştiriyor.)
💡 Kavram: İş Yapma
💡 Kavram: İş Yapma
Çözüm:
- Adım 1: Fizikte iş (W), uygulanan kuvvet (F) ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin (d) çarpımına eşittir: \( W = F \times d \)
- Adım 2: Soruda verilen değerleri formülde yerine koyalım. Uygulanan yatay kuvvet \( F = 20 \, \text{N} \) ve kutunun yer değiştirmesi \( d = 5 \, \text{m} \).
- Adım 3: Hesaplamayı yapalım: \( W = 20 \, \text{N} \times 5 \, \text{m} \)
- Adım 4: İşin birimi Joule (J)'dür. Hesaplama sonucunda yapılan iş \( W = 100 \, \text{Joule} \) bulunur. ✅
- Not: Kutunun ağırlığı (100 N) bu hesaplamada doğrudan kullanılmaz, çünkü iş, uygulanan kuvvetin yer değiştirmeye neden olduğu durumlar için geçerlidir.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-2-donem-2-yazili/sorular