Sorunun Çözümü
- Cismin A noktasındaki kinetik enerjisi hesaplanır: $K_A = \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}(2 kg)(10 m/s)^2 = 100 J$.
- Cisim B noktasında durduğu için son kinetik enerjisi $K_B = 0 J$.
- Cismin çıktığı eğik düzlem uzunluğu ($L$) bulunur: $\sin 30^\circ = \frac{h}{L} \Rightarrow L = \frac{h}{\sin 30^\circ} = \frac{2 m}{0.5} = 4 m$.
- Yerçekimi kuvvetinin yaptığı iş ($W_g$) hesaplanır: $W_g = -mgh = -(2 kg)(10 m/s^2)(2 m) = -40 J$.
- İş-Enerji Teoremi uygulanır: $\Delta K = W_{net} \Rightarrow K_B - K_A = W_g + W_s$.
- Değerler yerine konulur: $0 J - 100 J = -40 J + W_s$.
- Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ($W_s$) bulunur: $W_s = -100 J + 40 J = -60 J$.
- Sürtünme kuvveti ($F_s$) ve yaptığı iş arasındaki ilişki kullanılır: $W_s = -F_s L$.
- Sürtünme kuvveti hesaplanır: $-60 J = -F_s (4 m) \Rightarrow F_s = \frac{60 J}{4 m} = 15 N$.
- Doğru Seçenek B'dır.