7. Sınıf Enerji Dönüşümleri Test 4

Soru 4 / 13
Sorunun Çözümü

Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:

  • Başlangıç Kinetik Enerjileri:

    Araçlar özdeş olduğu için kütleleri (m) eşittir. Birinci grafikte tüm araçların (X, Y, Z) başlangıçtaki süratlerinin (\(v_0\)) eşit olduğu görülmektedir. Kinetik enerji formülü \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\) olduğundan, kütle ve başlangıç süratleri eşit olan araçların başlangıçtaki kinetik enerjileri de eşittir.

    Bu nedenle, A) Araçların başlangıçtaki kinetik enerjileri eşittir. çıkarımı DOĞRUDUR.

  • Sürtünme ve Kinetik Enerji İlişkisi:

    Araçlar başlangıçta kinetik enerjiye sahip olup, grafikteki yolları alıp durdukları belirtilmiştir. Bu durum, sürtünme kuvvetinin araçların kinetik enerjisini azaltarak onları durdurduğunu gösterir.

    Bu nedenle, C) "Sürtünme kuvveti kinetik enerjide azalmaya neden olur." görüşünü destekleyen bir durum yaşanmıştır. çıkarımı DOĞRUDUR.

  • Toplam Harcanan Enerji:

    Araçlar durduğunda, başlangıçtaki tüm kinetik enerjileri sürtünme kuvveti tarafından harcanmıştır. İş-enerji teoremine göre, sürtünme kuvvetinin yaptığı iş, kinetik enerjideki değişime eşittir. Başlangıç kinetik enerjileri eşit olduğundan, sürtünme kuvvetinin yaptığı toplam işin mutlak değeri (yani harcanan toplam enerji) tüm araçlar için eşittir.

    Yani, \(|W_{sürtünme}| = E_{k,başlangıç}\) ve bu miktar tüm araçlar için aynıdır.

  • Isı Enerjisine Dönüşen Kinetik Enerji Miktarları:

    D) Isı enerjisine dönüşen kinetik enerji miktarları tüm araçlarda eşittir.

    Sürtünme kuvveti tarafından harcanan toplam enerji eşit olsa da, bu enerji farklı zeminlerde (farklı yüzeylerde) farklı oranlarda ısı, ses veya zemin deformasyonu gibi enerji türlerine dönüşebilir. Soruda "farklı zeminlerde" ifadesi kullanıldığı için, toplam harcanan enerjinin ne kadarının *sadece ısı enerjisine* dönüştüğüne dair kesin bir bilgi yoktur. Bu oran zemin özelliklerine göre değişebilir. Dolayısıyla, ısı enerjisine dönüşen kinetik enerji miktarlarının tüm araçlarda eşit olduğunu kesin olarak söyleyemeyiz.

    Bu nedenle, D seçeneğindeki çıkarım YAPILAMAZ.

  • Tekerleklerin Isınması:

    B) Tekerleği en fazla ısınan araç Y, en az ısınan araç X'tir.

    Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş \(|W_{sürtünme}| = F_{sürtünme} \times d\) şeklindedir. Toplam harcanan enerji (başlangıç kinetik enerjisi) tüm araçlar için eşit olduğundan, sürtünme kuvveti ile alınan yol ters orantılıdır (\(F_{sürtünme} \propto 1/d\)).

    İkinci grafikte alınan yollar incelendiğinde \(d_X > d_Z > d_Y\) olduğu görülür. Bu durumda sürtünme kuvvetleri arasında \(F_{sürtünme,Y} > F_{sürtünme,Z} > F_{sürtünme,X}\) ilişkisi vardır.

    En büyük sürtünme kuvvetine maruz kalan araç Y, en küçük sürtünme kuvvetine maruz kalan araç X'tir. Daha büyük sürtünme kuvveti, genellikle daha yoğun bir ısınmaya neden olur. Bu nedenle, Y aracının tekerleklerinin en fazla, X aracının tekerleklerinin ise en az ısınması mantıklı bir çıkarımdır.

    Bu nedenle, B seçeneğindeki çıkarım YAPILABİLİR.

  • Doğru Seçenek D'dır.
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş