Sürtünmelerin önemsenmediği bir sistemde mekanik enerji korunur. Mekanik enerji, kinetik enerji ($E_k$) ve potansiyel enerji ($E_p$) toplamıdır ($E_{mekanik} = E_k + E_p$).
- A) Tüm noktalardaki mekanik enerjiler eşittir.
Sürtünme olmadığı için mekanik enerji korunur. Bu nedenle, cismin yörüngesindeki tüm noktalarda mekanik enerjisi sabittir ve eşittir. Bu ifade doğrudur.
- B) Cismin K noktasındaki çekim potansiyel enerjisi en büyüktür.
Cisim K noktasından serbest bırakılmıştır ve K noktası, cismin yörüngedeki en yüksek noktasıdır. Çekim potansiyel enerjisi yükseklikle doğru orantılı olduğundan ($E_p = mgh$), K noktasında potansiyel enerji en büyüktür. Bu ifade doğrudur.
- C) M noktasında N noktasından daha hızlıdır.
Şekilde M ve N noktaları aynı yüksekliktedir. Mekanik enerji korunumu gereği, aynı yükseklikteki noktalarda potansiyel enerjiler eşit olacağından, kinetik enerjilerin de eşit olması gerekir. Kinetik enerjiler eşitse ($E_k = \frac{1}{2}mv^2$), cismin hızları da eşit olmalıdır ($v_M = v_N$). Dolayısıyla, "M noktasında N noktasından daha hızlıdır" ifadesi yanlıştır.
- D) Cismin L noktasındaki kinetik enerjisi en büyüktür.
L noktası, cismin yörüngedeki en alçak noktasıdır (yer seviyesi). Bu noktada potansiyel enerji en küçüktür (sıfır kabul edilebilir). Mekanik enerji sabit olduğundan, potansiyel enerjinin en az olduğu yerde kinetik enerji en büyük olmalıdır. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade C seçeneğidir.
Cevap C seçeneğidir.