9. Sınıf - 📚 Fizik 3. Ünite: İş, Enerji ve Güç - Soru Bankası ve Çözümleri

[Administrator]

9. Sınıf - 📚 Fizik 3. Ünite: İş, Enerji ve Güç - Soru Bankası ve Çözümleri

Soru 1:
Bir cisme 10 N'lik kuvvet 5 m mesafede uygulanmıştır. Yapılan işi hesaplayınız.

Çözüm:
Formül: W = F × d
W = 10 N × 5 m = 50 J

Soru 2:
Bir cisim, 2 m/s hızla hareket etmektedir. Cisim 4 kg kütleye sahiptir. Cisim hareket halindeyken sahip olduğu kinetik enerjiyi hesaplayınız.

Çözüm:
Formül: KE = ½ × m × v²
KE = ½ × 4 kg × (2 m/s)² = ½ × 4 kg × 4 = 8 J

Soru 3:
Bir cisim, 10 m yükseklikten serbest bırakılmaktadır. Cisim 3 kg kütlesindedir. Yerçekimi ivmesi g = 9.8 m/s² olarak alınacaktır. Cisim serbest bırakıldığında sahip olduğu potansiyel enerjiyi hesaplayınız.

Çözüm:
Formül: PE = m × g × h
PE = 3 kg × 9.8 m/s² × 10 m = 294 J

Soru 4:
Bir motor 200 J'lik işi 50 saniyede yapıyor. Motorun gücünü hesaplayınız.

Çözüm:
Formül: P = W ÷ t
P = 200 J ÷ 50 s = 4 W

Soru 5:
Bir cisim, 12 N kuvvet ile 6 m mesafeye hareket ettiriliyor. Yapılan işin enerjinin ne kadarını faydalı şekilde harcadığını belirlemek için verimliliği hesaplayınız. Eğer verimlilik %80 ise, faydalı iş ne kadar olur?

Çözüm:
Formül: Verimlilik = (Faydalı İş ÷ Toplam İş) × 100
%80 = (Faydalı İş ÷ 12 N × 6 m) × 100
Faydalı İş = 80 × (12 N × 6 m) ÷ 100 = 576 J

Soru 6:
Bir cismin hızı 4 m/s'dir ve kütlesi 2 kg'dır. Bu cismin sahip olduğu kinetik enerjiyi bulun.

Çözüm:
Formül: KE = ½ × m × v²
KE = ½ × 2 kg × (4 m/s)² = ½ × 2 kg × 16 = 16 J

Soru 7:
Bir kaldıraç kullanılarak 50 N kuvvet ile 10 m mesafe hareket ettirilen bir cismin yaptığı iş ne kadardır?

Çözüm:
Formül: W = F × d
W = 50 N × 10 m = 500 J

Soru 8:
Bir cisme 15 N kuvvet ile 8 m mesafede hareket ettirildiğinde, yapılan iş ile ilgili aşağıdaki soruları yanıtlayınız:

Yapılan iş ne kadar olur?
Kuvvet, hareket yönünde midir yoksa ters yönde midir?
Çözüm:

W = F × d = 15 N × 8 m = 120 J
Kuvvet, hareket yönünde ise iş pozitif, ters yönde ise negatif olur. Bu durumda kuvvet, hareket yönündedir, bu yüzden iş pozitif olur.
Soru 9:
Bir cismi 5 m/s hızla hareket ettirmek için 100 N kuvvet uygulanmaktadır. Bu kuvvetle hareket halindeki cismin yaptığı iş 500 J'dir. Bu durumda cismin kinetik enerjisini ve gücünü hesaplayınız.

Çözüm:

İş = Kinetik Enerji olduğundan, cismin kinetik enerjisi 500 J'dir.
P = W ÷ t = 500 J ÷ t
Ancak bu soruda zaman verilmediği için güç hesaplanamaz. Yalnızca kinetik enerji 500 J olarak bulunabilir.
Soru 10:
Bir cisim, 10 m yükseklikten serbest bırakılmaktadır. Cisim 2 kg kütlesindedir ve yerçekimi ivmesi g = 9.8 m/s² olarak alınacaktır. Cisim yere çarptığında kinetik enerjisi ne kadar olur?

Çözüm:
Başlangıçta cismin potansiyel enerjisi vardı ve yere düştükçe bu enerji kinetik enerjiye dönüşecektir.
Başlangıçtaki potansiyel enerji: PE = m × g × h = 2 kg × 9.8 m/s² × 10 m = 196 J
Yere çarptığında cismin kinetik enerjisi KE = 196 J olacaktır.

Özet:
İş: Kuvvetin bir mesafeye uygulanarak yapılan enerji transferidir.
Kinetik Enerji: Hareket halindeki bir cismin sahip olduğu enerjidir.
Potansiyel Enerji: Yükseklikten dolayı cismin sahip olduğu enerjidir.
Güç: Birim zamanda yapılan iştir.
Verimlilik: Faydalı işin toplam işe oranı ile ölçülür.