Kinetik enerji (\(E_k\)), bir cismin kütlesi (\(m\)) ve hızının (\(v\)) karesiyle doğru orantılıdır. Formülü şöyledir:
$$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$
Burada \(m\) kütle birimi kilogram (kg) ve \(v\) hız birimi metre/saniye (m/s) cinsindendir. Soruda verilen hızlar kilometre/saat (km/sa) cinsinden olduğu için, her birini m/s'ye çevirmemiz gerekir. \(1 \text{ km/sa} = \frac{1000}{3600} \text{ m/s} = \frac{5}{18} \text{ m/s}\).
Şimdi her bir seçenek için kinetik enerjiyi hesaplayalım:
- A) Kütle = 800 kg, Sürat = 110 km/sa
- B) Kütle = 750 kg, Sürat = 90 km/sa
- C) Kütle = 700 kg, Sürat = 100 km/sa
- D) Kütle = 800 kg, Sürat = 100 km/sa
\(v = 110 \times \frac{5}{18} \text{ m/s}\)
\(E_k = \frac{1}{2} \times 800 \times (110 \times \frac{5}{18})^2 \approx 373457 \text{ J}\)
\(v = 90 \times \frac{5}{18} = 25 \text{ m/s}\)
\(E_k = \frac{1}{2} \times 750 \times (25)^2 = 234375 \text{ J}\)
\(v = 100 \times \frac{5}{18} \text{ m/s}\)
\(E_k = \frac{1}{2} \times 700 \times (100 \times \frac{5}{18})^2 \approx 270062 \text{ J}\)
\(v = 100 \times \frac{5}{18} \text{ m/s}\)
\(E_k = \frac{1}{2} \times 800 \times (100 \times \frac{5}{18})^2 \approx 308642 \text{ J}\)
Hesaplanan kinetik enerji değerlerini karşılaştırdığımızda:
- A) Yaklaşık 373457 J
- B) 234375 J
- C) Yaklaşık 270062 J
- D) Yaklaşık 308642 J
Bu değerlere göre, A seçeneğindeki aracın kinetik enerjisi diğerlerinden daha fazladır.
Cevap A seçeneğidir.