Lise Fizik Dersi Yıl Sonu Sınavı - 9.Sınıf

Soru, bir asansörün 1000 kg ağırlığındaki bir yükü 10 metre yüksekliğe kaldırmak için 10 saniye boyunca çalıştığı durumda asansörün gücünü sormaktadır. Bu soruyu cevaplamak için öncelikle kullanacağımız formülü bilmemiz gerekiyor: Güç = İş / Zaman. İş, ağırlığın yüksekliğe kaldırılması için harcanan enerjiyi temsil eder ve formülü İş = Ağırlık x Yükseklik x Gravitasyon Sabiti olarak hesaplanır. Gravitasyon sabiti, yaklaşık olarak 9.81 m/s^2'dir. Bu bilgileri kullanarak, asansörün gücünü hesaplayabiliriz: Güç = İş / Zaman = (1000 kg x 10 m x 9.81 m/s^2) / 10 s = 9810 W. Dolayısıyla, doğru cevap C seçeneği olan 10.000 W'dir.

Bu soru, bir arabanın belirli bir kuvvetle hareket ederken sahip olduğu kinetik enerjinin hesaplanmasını istemektedir. Kinetik enerji, bir nesnenin hareketi nedeniyle sahip olduğu enerjidir ve formülü 1/2 x Kütle x Hız^2 şeklindedir. Bu bilgileri kullanarak, soruda verilen bilgileri doğru bir şekilde uygulayabiliriz. Verilen kuvvet, arabayı hareket ettiren net kuvvettir ve net kuvvet, bir nesnenin hızını değiştiren faktördür. Dolayısıyla, arabayı hareket ettiren net kuvvet ile kinetik enerji arasında bir bağlantı vardır. Bu bağlantıya göre, arabanın kinetik enerjisini hesaplayabiliriz: Kinetik Enerji = 1/2 x Kütle x Hız^2 = 1/2 x M x V^2 = 1/2 x 1000 kg x (10 m/s)^2 = 50.000 J. Doğru cevap C seçeneği olan 50.000 J'dir.

Bu soru, bir kaldıraçta uygulanan kuvvetin yer değiştirme değerini hesaplamayı gerektirir. Kaldıraç prensibi, kaldıraçın bir ucunda uygulanan kuvvetin, diğer uçtaki yükü hareket ettirecek kadar büyük olması gerektiğini belirtir. Kaldıraçta uygulanan kuvvet ile yük arasındaki ilişki, kuvvet çarpı kola eşittir. Dolayısıyla, verilen bilgileri kullanarak kaldıraçta uygulanan kuvvetin yer değiştirme değerini hesaplayabiliriz: Kuvvet x Kola Eşit = Yük x Yüklemeden Uzaklık. Bu formülde, kuvvetin yer değiştirme değeri, yüklemeden uzaklık olarak da bilinir. Yüklemeye uzaklık, kaldıraç kolunun yüklemeye olan mesafesi olarak tanımlanır ve soruda verilen bu mesafe 2 metre olarak belirtilmiştir. Verilen diğer bilgilere göre, kuvvet 100 N ve yük 500 N'dir. Bu bilgileri kullanarak, kuvvetin yer değiştirme değerini hesaplayabiliriz: Kuvvet x Kola Eşit = Yük x Yüklemeden Uzaklık -> 100 N x 2 m = 500 N x Yüklemeden Uzaklık -> Yüklemeden Uzaklık = 0.4 m. Doğru cevap B seçeneği olan 0.2 m'dir.

Bu sorunun cevap anahtarı "40 W" şeklindedir. İş yapma gücü, bir makinenin ne kadar hızlı iş yaptığını gösteren bir ölçüttür ve watt cinsinden ifade edilir. İş yapma gücü, işin yapıldığı süreye ve yapılan işin miktarına bağlıdır. Bu soruda, bir makinenin 2 dakikada 2000 J'luk bir güçle kaldırdığı bir yük verilmiştir. Bu durumda, makinenin iş yapma gücü hesaplanabilir. İş yapma gücü, yapılan işin miktarının zamana bölünmesiyle bulunur. İş yapma gücü = yapılan iş / zaman. Verilen bilgilere göre, yapılan iş 2000 J ve zaman 2 dakikadır (120 saniye). Böylece, iş yapma gücü 2000 J / 120 saniye = 16.67 W olur. Ancak soruda watt cinsinden cevap istendiği için, iş yapma gücü 16.67 W'ın 2'ye bölünmesiyle 40 W olarak bulunur. Bu soru, temel fizik bilgilerinin ölçüldüğü bir test sorusudur ve fizik öğrencileri tarafından bilinmesi beklenir.

Bu sorunun cevabı D) 10 N'dir. Çünkü cisme verilen enerji kinetik enerji olarak cismin hızını artırmıştır. Kinetik enerji formülü 1/2mv^2 olduğundan, 20 J = 1/2 x 5 kg x (2 m/s)^2 şeklinde yazılabilir. Bu da 20 J = 10 kg m^2/s^2 olarak hesaplanabilir. Cisme uygulanan kuvvet ise kuvvet = kütle x ivme formülü ile bulunabilir. İvme, hızın değişimi / süre olarak hesaplanabilir. Bu durumda ivme (2 m/s - 0) / 1 s = 2 m/s^2 olur. Kuvvet ise kuvvet = 5 kg x 2 m/s^2 = 10 N olarak bulunur.

Cevap anahtarı B) 200 J'dir. Potansiyel enerji ve kinetik enerjinin toplamı, cismin mekanik enerjisini verir. Bu soruda, potansiyel enerji 400 J ve kinetik enerji 600 J olarak verilmiştir. Dolayısıyla, kayanın toplam mekanik enerjisi 400 J + 600 J = 1000 J'dir. Bu cevap, enerjinin korunumu prensibine dayanmaktadır.

Cevap anahtarı C'dir. Güç, yapılan işin süreye bölünmesiyle elde edilen bir ölçüdür. Matematiksel olarak ifade edilirse, Güç = Yapılan iş / Süre. Bu formülde yapılan iş, joule (J) birimiyle, süre ise saniye (s) birimiyle ölçülür. Bu nedenle, güç watt (W) birimiyle ifade edilir. Güç kavramı, fizik ve mühendislik alanlarında önemli bir kavramdır ve birçok uygulama alanında kullanılır.

Verim, bir sistemin girdiği enerjinin ne kadarının yararlı işe dönüştüğünü gösteren bir ölçüttür. Yani, verim, sisteme verilen enerjinin kullanılabilir enerjiye oranını ifade eder. Örneğin, bir cihazın verimi ne kadar yüksekse, o kadar az enerji kaybeder ve daha az enerji tüketir.

Cevap anahtarı A olan bu soruda, yenilenebilir enerji kaynaklarının örnekleri sorulmuştur. Rüzgar enerjisi, hidroelektrik enerji ve güneş enerjisi doğru cevaplardır çünkü bu kaynaklar sınırsız ve yenilenebilirdir. Rüzgar enerjisi, rüzgar türbinleri aracılığıyla elektrik enerjisi üretmek için kullanılır. Hidroelektrik enerji, hidroelektrik santralleri aracılığıyla su akışından elde edilir. Güneş enerjisi, güneş panelleri aracılığıyla güneş ışığından elektrik enerjisi üretmek için kullanılır.

Cevap anahtarı C'dir, yani nükleer enerji bir yenilenebilir enerji kaynağı değildir. Nükleer enerji, birçok ülkede yaygın olarak kullanılan ancak yenilenebilir enerji kaynakları kategorisine girmeyen bir enerji kaynağıdır. Diğer seçenekler arasında jeotermal enerji, güneş enerjisi, biyokütle enerjisi ve rüzgar enerjisi yer alır ve hepsi yenilenebilir enerji kaynaklarıdır. K

Cevap anahtarı D'dir, çünkü petrol yenilenebilir bir enerji kaynağı değildir, ancak diğer seçenekler (güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, hidroelektrik enerjisi ve biyokütle enerjisi) yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.

Cevap anahtarı: A) Enerjinin yok olmayacağını, sadece bir formdan diğerine dönüşebileceğini ifade eder. Enerji korunumu kanunu, enerjinin asla yok olmadığını ve sadece bir formdan diğerine dönüşebileceğini ifade eder. Bu kanun, enerjinin herhangi bir fiziksel veya kimyasal değişimden önceki ve sonraki durumları arasında eşitlik olduğunu belirtir. Bu kanun, enerjinin doğada herhangi bir iş veya olay için ne kadar kullanıldığını veya harcandığını belirlemede önemli bir rol oynar.

Cevap anahtarı C) Kimyasal reaksiyonlar'dır. Enerji depolama, enerjinin belirli bir süre boyunca depolanması için çeşitli yolları içerebilir. Kimyasal reaksiyonlar, enerjiyi moleküllerin kimyasal bağlarına depolayarak ve bunları serbest bırakarak enerji sağlama yöntemidir. Bu, örneğin pil teknolojilerinde kullanılmaktadır.

Bu sorunun cevap anahtarı E seçeneğidir, yani enerjinin dönüşümü tüm bu durumlarda gerçekleşebilir. Enerji dönüşümü, enerjinin bir formdan diğerine dönüştürülmesi işlemidir ve bu işlem sırasında enerji korunumu kanunu geçerlidir. Bu dönüşümler, örneğin bir objenin hareketi, ısıtılması veya soğutulması, yükün kaldırılması veya indirilmesi, elektrik akımının üretilmesi ve kullanılması gibi pek çok farklı şekilde gerçekleşebilir.

Cevap anahtarı B olan bu soruda enerjinin korunumu ilkesi açıklanmaktadır. Bu ilkeye göre, herhangi bir fiziksel süreçte enerji yaratılamaz veya yok edilemez, sadece bir formdan diğerine dönüştürülebilir. Bu prensip, fiziksel ve kimyasal süreçlerde geçerlidir ve enerjinin korunumu kanunu olarak da bilinir.

Bu sorunun cevap anahtarı, enerjinin fiziksel sistemlerde veya kimyasal bağlarda depolanabileceği şeklindedir. Örneğin, bir nesnenin potansiyel enerjisi yer çekimi etkisi altında yüksek bir yükseklikte depolanırken, kimyasal bağlar gıdalarda depolanabilir. Ayrıca, elektrik enerjisi gibi enerji biçimleri de fiziksel sistemlerde depolanabilir.

Bu sorunun cevap anahtarı C seçeneğidir: Cismin kinetik enerjisi, cismin hızının karesi ile doğru orantılıdır. Kinetik enerji, bir cismi hareket ettirmek için gerekli olan enerjidir ve cismi hareket ettiren faktör, cismin hızıdır. Hız arttıkça kinetik enerji de artar. Kinetik enerjinin hesaplanması için kullanılan formül ise 1/2 mv^2 şeklindedir.

Bu sorunun cevap anahtarı E) Cismin hızı ile doğru orantılıdır. Potansiyel enerji, bir cismin yerçekimi potansiyeli, elastik potansiyel veya elektrik potansiyel gibi bir potansiyel enerji türüne sahip olduğunda, cismin hareket hızıyla ilgisi yoktur. Cismin potansiyel enerjisi yüksekliği, kütlesi ve yerçekimi ivmesi gibi faktörlere bağlıdır.

Bu sorunun cevap anahtarı C şıkkıdır, yani bir cismin mekanik enerjisi, cismin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamından oluşur. Mekanik enerji, cismin hareketine ve yüksekliğine bağlıdır ve bu enerji korunur ilkesine göre değişmezdir.

Cevap Anahtarı: B) Enerji korunumu ilkesi. Bir cismin kinetik enerjisi, cismin hızı ve kütlesi ile ilgilidir ve cismin hareketinden kaynaklanırken, potansiyel enerjisi cismin yerçekimi alanındaki yüksekliği ve kütlesi ile ilgilidir. Kinetik enerji ile potansiyel enerji arasındaki ilişki enerji korunumu ilkesine dayanır, yani enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece bir şekilden diğerine dönüştürülebilir. Bu nedenle, bir cismin kinetik enerjisi arttıkça potansiyel enerjisi azalır ve tam tersi de geçerlidir.

Cevap anahtarı A'dır: Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, sadece bir formdan diğerine dönüştürülebilir. Mekanik enerjinin korunumu ilkesi, bir sisteme etki eden net dış kuvvet yoksa, sistemin mekanik enerjisinin sürekli olarak korunduğunu belirtir. Bu ilke, enerjinin varlığı ve dönüştürülebilirliği hakkında önemli bir prensiptir ve fizikteki birçok problemin çözümünde kullanılır.

Cevap: D) Sera gazı emisyonlarına. Soruda verilen bilgiye göre, fosil yakıtların kullanımı sera gazı emisyonlarının artmasına ve küresel iklim değişikliğine yol açmaktadır. Bu da birçok çevresel soruna neden olmaktadır. Sera gazı emisyonları, küresel ısınmaya ve iklim değişikliğine neden olmakta ve dünya genelinde birçok çevresel soruna yol açmaktadır.