4. Sürtünmelerin önemsenmediği ortamdaki yatay düzlem üzerinde 10 m/s hızla hareket eden 2 kg kütleli cisim, bir ucundan duvara sabitlenmiş yaya çarparak yayı en fazla 20 cm sıkıştırabiliyor. k 10 m/s Buna göre yayın yay sabiti kaç N/m’dir? İşlemlerinizi gösteriniz.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Sürtünme olmadığından cismin kinetik enerjisinin tamamı yayda esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
2. Kinetik enerji: Ek = ½·m·v² = ½ · 2 · 10² = 100 J.
3. Yayda depolanan enerji: Ep = ½·k·x². Burada x = 20 cm = 0,2 m'dir.
4. 100 = ½ · k · (0,2)² = 0,02·k olur. Buradan k = 5000 N/m bulunur.
Cevap: 5000 N/m
Dikkat: Sıkışma miktarını metreye çevir; 20 ile işlem yaparsan çok küçük bir sonuç bulursun.