Sorunun Çözümü
- Cisim K noktasında durduğu için ilk kinetik enerjisi $E_K = 0$'dır.
- L noktasındaki kinetik enerji ($E_L$) hesaplanır: K'dan L'ye kadar sürtünme yoktur. Kuvvet F, $x$ yolu boyunca iş yapar. İş-enerji teoremine göre $W_{KL} = E_L - E_K$'dır. $E_L = F \cdot x$.
- M noktasındaki kinetik enerji ($E_M$) hesaplanır:
- Kuvvet F, K'dan M'ye kadar ($x + 2x = 3x$ yolu boyunca) iş yapar: $W_F = F \cdot 3x = 3Fx$.
- LM yolu sürtünmelidir. Sürtünme kuvveti $F_s = F/3$'tür ve $2x$ yolu boyunca etki eder. Sürtünmenin yaptığı iş $W_{sürtünme} = -(F/3) \cdot 2x = -2Fx/3$'tür.
- Toplam net iş $W_{net} = W_F + W_{sürtünme} = 3Fx - 2Fx/3 = 9Fx/3 - 2Fx/3 = 7Fx/3$'tür.
- İş-enerji teoremine göre $W_{net} = E_M - E_K$'dır. $E_M = 7Fx/3$.
- $E_L / E_M$ oranı bulunur: $E_L / E_M = (Fx) / (7Fx/3) = Fx \cdot (3 / 7Fx) = 3/7$.
- Doğru Seçenek C'dır.