Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş video konu anlatımı 11. sınıf fizik


Kategoriler: Ders Videoları

Sürtünme kuvvetinin (Fs) yol boyunca sabit olduğu yatay düzlem üzerinde V hızı ile fırlatılan cisim yavaşlayarak durur. Bu olayda cismin durmasının nedeni sürtünme kuvvetinin cismin hareketine karşı iş yapmasıdır. Cismin kinetik enerjisi sürtünme kuvveti nedeni ile sürtünen yüzeylerde ısı enerjisi şeklinde iç enerjiye dönüşür. Cisim durana kadar iş yapan kuvvet sürtünme kuvvetidir. Cisim x kadar yer değiştirdiğinde sürtünme kuvvetinin yaptığı iş (Ws) Ws = Fs ∙ x olur.

Bir sistem sadece sürtünme kuvvetinin etkisinde ise sistemin mekanik enerjisi korunmaz. Sürtünme kuvveti sistemin son ve ilk mekanik enerjileri arasındaki fark kadar iş yapar. Şekil 1.51’deki gibi sürtünmeli yüzeyde durmakta olan bir cisme yola paralel sabit F kuvveti uygulanırsa hem F kuvveti hem de FS kuvveti iş yapar. Cismin hareketi yönünde uygulanan F kuvvetinin yaptığı iş cismin kinetik enerjisini arttırırken, harekete zıt yönlü FS kuvvetinin yaptığı iş cismin kinetik enerjisini azaltır. Bu durumda net kuvvetlerin yaptığı iş, Ws = Fs ∙ x olur. Wnet = F ∙ x – Fs ∙ x(Wnet = (F – Fs ) x( Wnet = Fnet ∙ x olur.



Soru: Yerden 2h yüksekliğinden serbest bırakılan m kütleli cisim eşit x uzunluğunda bölmelere ayrılmış yatay düzlemin M noktasında dengede olan yayı, N noktasına kadar sıkıştırıp geri dönmektedir. Cisim geri dönüşte h yüksekliğine kadar çıkabilmektedir.
Sadece K-N noktaları arası sabit sürtünmeli olduğuna göre
a) K-N noktaları arasındaki her bölmede ısıya dönüşen enerji kaç m ∙ g ∙ h olur?
b) Yayın, M noktasından N noktasına kadar sıkışması sırasında depoladığı esneklik potansiyel enerjisi kaç m ∙ g ∙ h olur?

Örnek: Yatay düzlemde 10 m/s büyüklüğündeki sabit hızla hareket eden 2 kg kütleli cisim sabit sürtünmeli KL yoluna girmiştir. Cisim K noktasından itibaren hareket yönüne zıt 20 N büyüklüğündeki sabit kuvvet etkisinde kalmaktadır. Cisim L noktasına geldiğinde hızının büyüklüğü 6 m/s olduğuna göre cisimle KL yolu arasındaki sürtünme katsayısı kaçtır? (g = 10 N/kg alınız.)
Çözüm: Cisme uygulanan kuvvetler hareket yönüne zıt olduğu için kuvvetlerin yaptığı iş cismin kinetik enerjisini azaltır ve yavaşlamasına neden olur.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
13 Haziran 2020 Cumartesi