Kinetik Enerji Çözümlü Sorular

7. sınıf müfredatından itibaren kinetik enerji karşımıza çıkan bir kavramdır. Daha sonra 9. sınıf ve ilerideki lise yıllarında da bu kavramı görürüz. Eğer kinetik enerji sorularını çözemezsek mekanik fizikteki diğer soruları da çözmekte zorlanırız.

Bu nedenle her öğrencinin kinetik enerji ve potansiyel enerji kavramlarını bilmesi gerekir. Bu yazıda kinetik enerji hakkında paylaştığımız çözümlü sorular ile konuyu iyice öğrenmeye çalışacağız. Ama öncesinde kinetik enerji nedir bir hatırlayalım.

Yani bir cismin hızı varsa kinetik enerjisi de vardır. Öyleyse kinetik enerji formülünün hız ile bağlantısı olması gerekir.

Kinetik Enerji Çözümlü Örnekleri

Aşağıdaki soruları çözmeye çalışın. Çözemediğiniz soruların çözümüne detaylı bir şekilde bakıp mutlaka anlamaya çalışın.

Soru #1: 4 m/s hızla hareket eden 2 kg kütleli bir cismin kinetik enerjisi kaç joule olur?

A) 12

B) 16

C) 20

D) 24

E) 28

Çözüm: Formülü uygulayacağız. E_k = 1/2.m.v² formülünde değerleri yerine yazalım. 1/2.2.4² = 16 joule bulunur. Doğru cevap B seçeneğidir.

Soru #2: Hareketli bir cismin kütlesi sabit iken hızı 2 katına çıkarılıyor. Buna göre kinetik enerjisi nasıl değişir?

A) Sabit kalır

B) 2 katına çıkar

C) 4 katına çıkar

D) Yarıya iner

E) 8 katına çıkar

Çözüm: Formülde kinetik enerjinin hızın karesiyle orantılı olduğunu görüyoruz. Öyleyse 2’nin karesini alırız. Hız 2 katına çıkarsa kinetik enerji 4 katına çıkar. Cevap C seçeneğidir.

Soru #3: Yukarıdaki şekilde 600 g kütleli K cismi 10 m/s hızla hareket etmektedir. Kinetik enerjisi kaç joule olur?

A) 16

B) 20

C) 24

D) 30

E) 32

Çözüm: SI birim sisteminde kütle birimi kg’dir. Bu nedenle gramı kilograma çevirmek gerekir. 600 g = 0,6 olur. Formülü uygulayalım. 1/2.0,6.10² = 0,3.100 = 30 joule olur. Cevap D seçeneğidir.

Soru #4: 5 kg kütlesine sahip bir cisme kuvvet uygulanarak hızı 4 m/s’den 6 m/s’ye getiriliyor. Kinetik enerji değişimi kaç joule olur?

A) 40

B) 50

C) 60

D) 80

E) 90

Çözüm: İki durumdaki kinetik enerjiyi hesaplayıp farkı bulmamız gerekir. 1/2.5.4² = 40 joule bulunur. 1/2.5.6² = 90 joule bulunur. Aradaki fark 90 – 40 = 50 joule’dür. Cevap B seçeneğidir.

Soru #5: Yerden 10 m/s hızla yukarı doğru atılan 1 kg kütleli cisim sürtünmesiz ortamda kaç metre yükseliğe çıkabilir? (g = 10 m/s²)

A) 5

B) 10

C) 12

D) 15

E) 20

Çözüm: Yerde sadece kinetik enerjisi vardır. Yukarıda durduğu notada ise hızı sıfırlandığı için kinetik de sıfırlanmıştır. Dolayısıyla enerjinin hepsi potansiyel enerjiye dönüşmüştür. Yerdeki kinetik enerji 1/2.1.102 = 50 joule bulunur.

Yukarıdaki potansiyel enerjisi de 50 joule olmalıdır. m.g.h = 50 ⇒ 1.10.h ⇒ h = 5 metre bulunur. Cevap A seçeneğidir.

Soru #6: Sürtünmesiz yatay bir düzlemde durmakta olan 4 kg kütleli cisme 10 metre boyunca uygulanan kuvvetle cismin hızı 5 m/s’ye çıkarılmıştır. Uygulanan kuvvet kaç Newton’dur?

A) 5

B) 7,5

C) 10

D) 12,5

E) 15

Çözüm: Önce cismin kinetik enerjisini bulalım. 1/2.4.5² = 50 joule bulunur. Cisme kazandırılan enerji 50 joule’dür. İş formülünü ele alırsak W = F.x şeklindedir. 50 = F.10 olduğundan F = 5 N bulunur. Cevap A seçeneğidir.

Yukarıdaki kinetik enerji çözümlü örnek sorular ile konuyla ilgili bilginizi pekiştirebilirsiniz. Soruların hepsini iyi anladığınızdan emin olun. Bu sayede iyi bir tekrar yapmış olacaksınız.