Fizik I #07 | Potansiyel Enerji ve Mekanik Enerjinin Korunumu: Rampa, Sürtünme ve Yay Sorusu

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sınavda şöyle gelir: 2 kg'lık blok 5 m yükseklikten sürtünmesiz rampadan durgun bırakılıyor; dipte 8 m'lik pürüzlü yatay bölge (μk = 0,4), ardından k = 800 N/m'lik yay var (g = 10 m/s²). Rampanın dibindeki hız ne? Pürüzlü bölgenin sonundaki hız ne? Yay en çok ne kadar sıkışır? Bu derste enerjinin kaybolmadığını, yalnız biçim değiştirdiğini görüyor; soruyu iki noktada enerji defteri tutarak, her işlemi ayrı söyleyerek çözüyoruz. Ardından vincin gücü ve potansiyel enerjiden kuvvet. Bu derste: - Zihinsel model: enerji kaybolmaz, biçim değiştirir; U = m g h, E = K + U sürtünme yoksa sabit - Korunumlu ve korunumsuz kuvvet: yerçekiminin işi yoldan bağımsız, sürtünmenin işi yola bağlı; ΔE_mek = −f d - Soru 1 (a): U = 2 · 10 · 5 = 100 J → v = 10 m/s (rampanın şekli gerekmez) - Soru 1 (b): N = 20 N, f = 8 N, kayıp 8 · 8 = 64 J → K = 36 J, v = 6 m/s - Soru 1 (c): ½ k x² = 36 J → x = 0,3 m; enerji defteri 100 = 64 + 36 - Soru 2: 200 kg yük, 12 m, 30 s → P = 24 000 / 30 = 800 W = F v - Soru 3: U = 50 x² → F = −dU/dx = −100 x, x = 0,2 m'de −20 N; çukur kararlı denge Bölümler: 0:00 Giriş ve Sınav Sorusu 1:01 Mantık: Enerji Biçim Değiştirir 2:02 Korunumlu ve Korunumsuz Kuvvet 2:54 Seri Haritası 3:08 Soru 1: Rampa, Pürüzlü Zemin ve Yay 3:44 Soru 1 (a): Rampanın Dibindeki Hız 4:41 Soru 1 (b): Pürüzlü Bölge 5:38 Soru 1 (c): Yayın Sıkışması 6:34 Soru 2: Vincin Gücü 7:21 Soru 3: Potansiyel Enerjiden Kuvvet 8:17 Bu Derste Öğrendiklerimiz 8:46 Akılda Kalan Kural ve Sıradaki Ders Sıradaki derste momentuma ve çarpışmalara geçeceğiz. Kaynak kitap: Raymond A. Serway, John W. Jewett Jr., Physics for Scientists and Engineers, 10. baskı — Bölüm 7.6–7.9 ve Bölüm 8 (konu sırası, tanım ve problem tipi). Örnekler özgündür; g = 10 m/s² alınmıştır. Mühendislik öğrencileri için Fizik I serisi.