10. Sınıf Fizik 1. Dönem 1. Yazılı
20 soru · cevap anahtarı ve adım adım çözüm sayfanın altında
Kapsanan konular
Yukarıda kinetik enerji bağıntısı ve veriler verilmiştir. Cismin kinetik enerjisi sorulmaktadır. Buna göre bu değer kaç joule'dür?
- A 25
- B 20
- C 100
- D 10
- E 50
Grafikte frene basan bir aracın hız–zaman değişimi verilmiştir. Buna göre araç durana kadar kaç metre yol alır?
- A 30
- B 35
- C 40
- D 45
- E 50
Bir cismin ivmesinin sıfır olması aşağıdakilerden hangisini kesinlikle gösterir?
- A Cisim durmaktadır.
- B Cismin konumu değişmemektedir.
- C Cismin hızı değişmemektedir.
- D Cisme hiçbir kuvvet uygulanmamaktadır.
- E Cisim geri dönmektedir.
Yukarıda iş bağıntısı verilmiştir. Bu bağıntının geçerli olması için kuvvet ile yer değiştirme arasındaki koşul sorulmaktadır. Buna göre doğru yanıt hangisidir?
- A Kuvvet ile yer değiştirme aynı doğrultuda olmalıdır.
- B Kuvvet dik olmalıdır.
- C Yer değiştirme sıfır olmalıdır.
- D Kuvvet sıfır olmalıdır.
- E Koşul yoktur.
Yerden 30 m/s hızla düşey yukarı atılan bir cismin çıkabileceği en büyük yükseklik kaç m’dir? (Sürtünme önemsiz, $g = 10$ m/s²)
- A 30
- B 45
- C 60
- D 90
- E 15
| Sarkaçta konum | Kinetik enerji | Potansiyel enerji |
|---|---|---|
| En yüksek nokta | Sıfır | En büyük |
| Denge (en alçak) noktası | En büyük | ? |
Tabloda sürtünmesiz bir sarkacın iki konumu karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan değerlendirme hangisidir?
- A En küçük (referansa göre sıfır)
- B Yine orta
- C En büyük
- D Belirlenemez
- E Değişmez
Kütlesi 4 kg olan bir cisim 6 m/s hızla hareket etmektedir. Kinetik enerjisi kaç J’dür?
- A 12
- B 24
- C 48
- D 72
- E 144
Bir cismin yer değiştirmesinin sıfır olması için aşağıdakilerden hangisi doğru olmalıdır?
- A Cisim hiç hareket etmemelidir.
- B Cismin sürati sıfır olmalıdır.
- C Cismin ivmesi sıfır olmalıdır.
- D Cisim başladığı noktaya geri dönmelidir.
- E Cisim doğrusal hareket etmelidir.
Kartlarda dört enerji kaynağı verilmiştir. Bu kaynaklardan yalnızca biri yenilenemez niteliktedir. Kartlara göre bu kaynak hangisidir?
- A Hiçbiri
- B Güneş
- C Rüzgâr
- D Jeotermal
- E Kömür
Durgun hâlden 4 m/s² sabit ivmeyle harekete başlayan bir cisim 5 saniye sonunda kaç metre yol almış olur?
- A 20
- B 30
- C 40
- D 50
- E 60
Bir tren 90 km/h sabit süratle ilerlemektedir. Bu trenin 1 dakikada aldığı yol kaç metredir?
- A 900
- B 1200
- C 1500
- D 1800
- E 2400
| Konum | Potansiyel | Kinetik |
|---|---|---|
| Tepe | 400 J | 0 J |
| Yarı yol | 200 J | ? |
Tabloda sürtünmesiz bir hareketin enerji değerleri verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Mekanik enerjinin korunumuna göre bu boşluğa gelmesi gereken değer hangisidir?
- A 200 J
- B 400 J
- C 0 J
- D 600 J
- E 100 J
Grafikte bir cismin konum–zaman değişimi verilmiştir. Buna göre cismin hızı kaç m/s’dir?
- A 1
- B 2
- C 4
- D 6
- E 8
Bir öğrenci mekanik enerjinin korunduğunu göstermek istemektedir. Deneyin geçerli olması için en çok dikkat etmesi gereken nokta hangisidir?
- A Cismin renginin sabit olması
- B Kütlenin büyük olması
- C Yüksekliğin çok olması
- D Odanın karanlık olması
- E Sürtünme ve hava direncinin en aza indirilmesi
Hızı iki katına çıkan bir aracın fren mesafesinin dört katına çıktığı bilinmektedir. Bu ilişkinin nedeni nedir?
- A Lastiklerin ısınması
- B Kinetik enerjinin hızın karesiyle artması ve bu enerjinin tamamının sürtünmeyle tüketilmesi gerekmesi
- C Frenlerin zayıflaması
- D Yolun bozulması
- E Sürücünün geç tepki vermesi
Sabit hızla hareket eden bir araç 240 metrelik yolu 12 saniyede almaktadır. Buna göre aracın sürati kaç m/s’dir?
- A 20
- B 24
- C 28
- D 30
- E 32
Aynı yönde hareket eden iki araçtan öndeki 20 m/s, arkadaki 26 m/s sabit süratle ilerlemektedir. Aralarındaki mesafe 120 metre olduğuna göre arkadaki araç öndekini kaç saniye sonra yakalar?
- A 6
- B 10
- C 12
- D 15
- E 20
Kütlesi 5 kg olan bir cisim yerden 8 m yüksekliktedir. Kütle çekim potansiyel enerjisi kaç J’dür? ($g = 10$ m/s²)
- A 40
- B 80
- C 200
- D 400
- E 4000
Bir gözlem
Sürtünmeli bir yüzeyde kayan bir cisim bir süre sonra durmaktadır.
Yukarıdaki durumda kinetik enerjinin dönüştüğü enerji türü sorulmaktadır. Buna göre hangi seçenek doğrudur?
- A Yok olur.
- B Isı enerjisine dönüşür.
- C Potansiyel enerjiye dönüşür.
- D Işık enerjisine dönüşür.
- E Kütleye dönüşür.
Doğrusal bir yolda hareket eden bir aracın hızı azalmaktadır. Buna göre aracın ivmesi ile hızı arasındaki ilişki için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A İvme sıfırdır.
- B İvme ile hız aynı yöndedir.
- C Hız sıfırdır.
- D İvmenin büyüklüğü hızın büyüklüğüne eşittir.
- E İvme ile hız zıt yöndedir.
🔑 Cevap anahtarı ve çözümler — önce kendin çöz
1. sorunun çözümü
Bağıntıya değerler konur: Eₖ = ½ × 4 × 5² = 0,5 × 4 × 25 = 50 J.
- İşlem sırasına dikkat: önce hızın karesi alınır, sonra çarpımlar yapılır.
- v² = 5² = 25.
- ½ × 4 = 2 ve 2 × 25 = 50 joule.
- Denetleyelim: hız yerine kütle iki katına çıksaydı enerji de iki katına çıkardı; ama hız kare ile girdiği için etkisi daha güçlü ✓.
Sık yapılan hata: 20 demek. Hızın karesi alınmamış (0,5 × 4 × 5 = 10) ya da yarı çarpanı atlanmış; bağıntıda v KARELİ girer.
2. sorunun çözümü
Sabit ivmeli harekette yol ortalama hız × zamandır; 10 m/s × 5 s = 50 m.
- Grafikten verileri okuyalım: ilk hız 20 m/s, araç 5. saniyede duruyor, yani son hız 0.
- Hız düzgün olarak azaldığı için ortalama hız, ilk ve son hızın ortalamasıdır: (20 + 0) / 2 = 10 m/s.
- Yolu bulalım: x = ortalama hız × zaman = 10 × 5 = 50 m. Aynı sonuç grafikteki üçgenin alanından da çıkar: (5 × 20) / 2 = 50 m.
- Denetleyelim: iki yöntem de 50 m veriyor ✓ — ortalama hız yöntemi ile alan yöntemi aynı sonuca ulaşıyor.
Sık yapılan hata: 40 demek. 40 m için aracın 5 saniye boyunca ortalama 8 m/s ile gitmesi gerekirdi; 20 m/s’den sıfıra düşen bir harekette ortalama hız 10 m/s’dir.
3. sorunun çözümü
İvme hız değişiminin ölçüsüdür; sıfır ivme hızın değişmediği anlamına gelir.
- Tanımdan gidelim: a = Δv / Δt. İvmenin sıfır olması, pay olan Δv’nin sıfır olması demektir.
- Δv = 0 ise hız değişmiyor demektir. Bu, hızın hangi değerde olduğunu söylemez; yalnız sabit kaldığını söyler.
- Bu yüzden ivmesi sıfır olan bir cisim ya duruyordur ya da sabit hızla gidiyordur. Kesin olarak söylenebilecek tek şey hızının değişmediğidir.
- Denetleyelim: sabit hızla giden bir aracın ivmesi sıfır ✓ — ama konumu sürekli değişiyor.
Sık yapılan hata: "Cisim durmaktadır." demek. Durmak ivmeyi sıfır YAPAR, ama tek yol değildir; sabit hızla giden bir cismin de ivmesi sıfırdır.
4. sorunun çözümü
W = F × x bağıntısı ancak kuvvet ile yer değiştirme aynı doğrultudaysa bu biçimde kullanılır.
- Fizikte iş, kuvvetin yer değiştirme DOĞRULTUSUNDAKİ bileşeniyle hesaplanır.
- Kuvvet ile yer değiştirme aynı doğrultudaysa bileşen kuvvetin kendisidir ve bağıntı W = F × x olur.
- Aralarında açı varsa yalnız o doğrultudaki bileşen iş yapar; dik olduklarında bileşen sıfırdır ve iş de sıfır olur.
- Denetleyelim: çantayı elde taşıyıp yatay yürümek buna örnek — kuvvet yukarı, yer değiştirme yatay, iş sıfır ✓.
Sık yapılan hata: "Kuvvet dik olmalıdır" demek. Dik durumda iş SIFIRDIR; bağıntının kullanılabilmesi için doğrultular AYNI olmalı.
5. sorunun çözümü
En yüksek noktada hız sıfırdır; ½mv² = mgh’den h = v²/(2g) = 900/20 = 45 m.
- Cisim yukarı çıkarken yavaşlar ve en yüksek noktada hızı sıfır olur; oradaki kinetik enerji sıfırdır.
- Mekanik enerji korunduğuna göre başlangıçtaki kinetik enerji, tepedeki potansiyel enerjiye eşittir: ½mv² = mgh.
- Kütle sadeleşir: h = v²/(2g) = 900 ÷ 20 = 45 m.
- Denetleyelim: hız 30 m/s, karesi 900; 2g = 20 ve 900/20 = 45 ✓. Kütle hiç görünmedi.
Sık yapılan hata: 90 demek. Payda 2g yerine yalnız g alınmış (900 ÷ 10); bağıntıda çekim ivmesi 2 ile ÇARPILI girer.
6. sorunun çözümü
En alçak noktada yükseklik en küçüktür; potansiyel enerji de en küçük değerindedir.
- Tablo sarkacın iki uç konumunu karşılaştırıyor.
- En yüksek noktada hız sıfır olduğu için kinetik enerji sıfır, potansiyel enerji en büyük.
- Denge (en alçak) noktasında hız en büyük, kinetik enerji en büyük. Toplam sabit kaldığına göre potansiyel enerji burada EN KÜÇÜK olmalı.
- Denetleyelim: potansiyel enerji yüksekliğe bağlı ve o noktada yükseklik en küçük ✓. Referans oraya konursa değeri sıfır olur.
Sık yapılan hata: "En büyük" demek. İki uç konum karıştırılıyor; potansiyel enerji EN YÜKSEK noktada en büyüktür, en alçakta değil.
7. sorunun çözümü
Hız kare olarak girer: Eₖ = ½ × 4 × 6² = ½ × 4 × 36 = 72 J.
- İşlem sırası: önce hızın karesi, sonra çarpımlar.
- v² = 6² = 36.
- ½ × 4 = 2 ve 2 × 36 = 72 joule.
- Denetleyelim: hız 3 m/s olsaydı enerji 18 J olurdu; hız iki katına çıkınca enerji dört katına çıktı ✓.
Sık yapılan hata: 24 demek. Hızın karesi alınmamış (½ × 4 × 6 = 12) ya da yarı çarpanı atlanmış; bağıntıda v KARELİ girer.
8. sorunun çözümü
Yer değiştirme yalnız başlangıç ile bitiş noktasına bağlıdır; sıfır olması için cisim başladığı noktaya dönmelidir.
- Tanımdan gidelim: yer değiştirme = bitiş konumu − başlangıç konumu. Arada izlenen yol bu hesaba girmez.
- Bu farkın sıfır olması, iki konumun çakışması demektir. Yani cisim nerede başladıysa orada bitirmiştir.
- Bu arada hareket etmiş olabilir; hatta kilometrelerce yol almış olabilir. Yol sıfırdan farklı, yer değiştirme sıfır olur.
- Denetleyelim: bir tur atıp aynı noktaya dönen koşucu ✓ — yolu pist uzunluğu kadar, yer değiştirmesi sıfırdır.
Sık yapılan hata: "Cisim hiç hareket etmemelidir." demek. Hiç hareket etmemek yer değiştirmeyi sıfır YAPAR, ama zorunlu değildir; başladığı noktaya dönen cismin de yer değiştirmesi sıfırdır.
9. sorunun çözümü
Kömür fosil bir yakıttır ve tükenir; güneş, rüzgâr ve jeotermal yenilenebilir kaynaklardır.
- Yenilenebilirliğin ölçütü şu: kaynak, kullanım hızıyla karşılaştırılabilir bir sürede yeniden oluşuyor mu?
- Güneş ve rüzgâr sürekli beslenir, jeotermal ısı da yer kabuğundan sürekli gelir.
- Kömür ise milyonlarca yılda oluşan bir fosil yakıt; kullanım hızıyla yenilenemez, tükenir.
- Denetleyelim: petrol ve doğal gaz da aynı sınıfta — hepsi fosil kaynak ✓.
Sık yapılan hata: "Jeotermal" demek. Jeotermal yer altındaki ısıdan beslenir ve sürekli yenilenir; tükenen tek kaynak KÖMÜRDÜR.
10. sorunun çözümü
İlk hızı sıfır olan sabit ivmeli harekette x = ½at²; ½ × 4 × 25 = 50 m.
- Verilenleri yazalım: v₀ = 0, a = 4 m/s², t = 5 s, istenen yol x. Genel bağıntı x = v₀t + ½at²; ilk hız sıfır olduğu için ilk terim düşer.
- Değerleri yerleştirelim: x = ½ × 4 × 5².
- İşlemi yapalım: 5² = 25, ½ × 4 = 2, x = 2 × 25 = 50 m.
- Denetleyelim: birim (m/s²) × s² = m ✓ — zamanın karesi saniye karesini götürüyor ve metre kalıyor.
Sık yapılan hata: 20 demek. 20, aynı verilerle bulunan SON HIZDIR (v = at = 4 × 5 = 20 m/s); sorulan ise alınan yol.
11. sorunun çözümü
Sürat m/s’ye çevrilip süreyle çarpılır; 25 m/s × 60 s = 1500 m.
- Verilenler farklı birimlerde: sürat km/h, istenen yol ise metre. Önce birim birliği sağlanmalı.
- Süratı çevirelim: 90 km/h = 90 × 1000 m / 3600 s = 25 m/s. Süreyi çevirelim: 1 dakika = 60 s.
- Bağıntıyı uygulayalım: x = v × t = 25 × 60 = 1500 m.
- Denetleyelim: 90 km/h ile bir saatte 90 km alınır; bir dakikada bunun altmışta biri, yani 1,5 km = 1500 m ✓.
Sık yapılan hata: 1800 demek. 1800 m için süratin 30 m/s olması gerekirdi; 30 m/s ise 108 km/h eder, oysa verilen sürat 90 km/h’tir.
12. sorunun çözümü
Toplam 400 J sabit kaldığına göre potansiyel 200 J iken kinetik de 200 J olur.
- Tepedeki değerlerden toplam mekanik enerjiyi bulalım: 400 J potansiyel + 0 J kinetik = 400 J.
- Sürtünme yoksa bu toplam her konumda aynı kalır.
- Yarı yolda potansiyel 200 J verilmiş; kinetik = 400 − 200 = 200 J.
- Denetleyelim: yarı yükseklikte potansiyel enerjinin de yarıya inmesi beklenir ve tabloda öyle ✓.
Sık yapılan hata: 400 J demek. Toplam enerji doğrudan kinetiğe yazılıyor; 400 J TOPLAMDIR ve o konumda 200 J’si potansiyel olarak duruyor.
13. sorunun çözümü
Konum–zaman grafiğinin eğimi hızı verir; 8 m / 4 s = 2 m/s.
- Grafiğin türünü belirleyelim: düşey eksende konum, yatay eksende zaman var. Bu grafikte eğim hızı verir: v = Δx / Δt.
- Grafikten iki değeri okuyalım: başlangıçta konum 0 m, 4. saniyede 8 m. Öyleyse Δx = 8 − 0 = 8 m, Δt = 4 − 0 = 4 s.
- Bağıntıya yerleştirelim: v = 8 / 4 = 2 m/s. Cisim her saniyede 2 metre ilerliyor.
- Denetleyelim: eğim birimi m/s ✓ — düşey eksenin biriminin yatay eksenin birimine bölümü.
Sık yapılan hata: 8 demek. 8, grafikten okunan KONUM değeridir (4. saniyedeki 8 m); hız ise bu konumun geçen zamana bölümüdür.
14. sorunun çözümü
Mekanik enerji yalnız korunumlu kuvvetlerde korunur; sürtünme ve hava direnci en aza indirilmelidir.
- Deney mekanik enerjinin korunduğunu göstermek istiyor; korunum ancak belirli bir koşulda geçerli.
- O koşul şu: yalnız korunumlu kuvvetler (yer çekimi, yay kuvveti) iş yapmalı.
- Sürtünme ve hava direnci korunumlu değildir; mekanik enerjiyi ısıya çevirir ve korunum gözlenemez. Hava masası ya da düşük sürtünmeli ray bu kaybı ölçüm sınırının altına indirir.
- Denetleyelim: sürtünme büyük olsaydı ölçülen enerji sürekli azalır ve deney tersini gösterirdi ✓.
Sık yapılan hata: "Kütlenin büyük olması" demek. Kütle korunumu etkilemez — zaten denklemde sadeleşiyor; belirleyici olan SÜRTÜNMEDİR.
15. sorunun çözümü
Fren, kinetik enerjiyi sürtünmeyle ısıya çevirir. Sabit sürtünme kuvvetinde tüketilen enerji yolla orantılıdır; enerji dört katına çıkarsa mesafe de dört katına çıkar.
- $E_k \propto v^2$; hız iki katına çıkınca enerji dört katına çıkar.
- Fren enerjiyi $f \cdot d$ kadar tüketir.
- Enerji dört katıysa mesafe de dört katıdır.
16. sorunun çözümü
Sabit hızlı harekette sürat yolun zamana oranıdır; 240 m / 12 s = 20 m/s.
- Verilenleri ve isteneni yazalım: yol x = 240 m, zaman t = 12 s, istenen sürat v. Kullanılacak bağıntı v = x / t.
- Değerleri yerleştirelim: v = 240 / 12.
- İşlemi yapalım: v = 20. Birim, metrenin saniyeye bölünmesinden gelir: m/s. Araç her saniyede 20 metre yol alıyor.
- Denetleyelim: birim doğru ✓ — m ÷ s = m/s, yani sürat birimi.
Sık yapılan hata: 30 demek. 30 m/s çıkması için aracın aynı sürede 360 m yol alması gerekirdi; verilen yol ise 240 m.
17. sorunun çözümü
Aradaki mesafe hızlar farkıyla kapanır; 120 m / 6 m/s = 20 s.
- Verilenleri yazalım: öndeki araç 20 m/s, arkadaki 26 m/s, aradaki mesafe 120 m. İkisi de aynı yönde ve sabit süratle gidiyor.
- Aradaki mesafenin nasıl kapandığını görelim. Arkadaki araç her saniyede öndekinden 26 − 20 = 6 metre fazla yol alıyor; yaklaşma hızı 6 m/s.
- Bağıntıyı uygulayalım: t = kapanacak mesafe / yaklaşma hızı = 120 / 6 = 20 s.
- Denetleyelim: 20 saniyede arkadaki 26 × 20 = 520 m, öndeki 20 × 20 = 400 m yol alır; fark tam 120 m ✓.
Sık yapılan hata: 6 demek. 6, iki aracın hızları arasındaki FARKTIR ve birimi m/s’dir; süre bulmak için mesafenin bu farka bölünmesi gerekir.
18. sorunun çözümü
Üç çarpan çarpılır: Eₚ = 5 × 10 × 8 = 400 J.
- Çekim potansiyel enerjisi kütle, çekim ivmesi ve yüksekliğin çarpımıdır: Eₚ = mgh.
- Önce iki çarpanı alalım: 5 × 10 = 50.
- 50 × 8 = 400 joule.
- Denetleyelim: yükseklik yarıya inseydi enerji de yarıya inerdi — bağlılık doğrusal ✓.
Sık yapılan hata: 200 demek. Bir çarpan atlanmış ya da yükseklik yarı alınmış; üç değerin de çarpıma girmesi gerekir.
19. sorunun çözümü
Sürtünme mekanik enerjiyi ısıya çevirir; kinetik enerji yok olmaz, ısı enerjisine dönüşür.
- Cisim yavaşlıyor, yani kinetik enerjisi azalıyor. Peki nereye gidiyor?
- Enerji korunum yasasına göre enerji yok olmaz, yalnız biçim değiştirir.
- Sürtünme kuvveti temas eden yüzeyleri ısıtır; kinetik enerji ısı enerjisine dönüşür.
- Denetleyelim: elleri birbirine sürtünce ısındığını hissederiz — aynı dönüşüm ✓.
Sık yapılan hata: "Yok olur" demek. Enerji YOK OLMAZ; korunum yasası bunu yasaklar. Görünmez olması yok olduğu anlamına gelmiyor, ısıya dönüşmüş.
20. sorunun çözümü
Yavaşlayan harekette ivme vektörü hız vektörüne ters yöndedir.
- İvmenin ne yaptığını hatırlayalım: hızı değiştirir. Yönü de bu değişimin yönünü gösterir.
- Hız artıyorsa ivme hızla aynı yöndedir; hızı büyüten bir etki gerekir.
- Soruda hız azalıyor. Bir vektörün büyüklüğünü küçültmek için etkinin ona ters yönde olması gerekir. Bu yüzden ivme ile hız zıt yöndedir.
- Denetleyelim: ivme sıfır olsaydı hız değişmezdi ✓ — oysa soruda hız azalıyor.
Sık yapılan hata: "İvme ile hız aynı yöndedir." demek. Bu, HIZLANAN hareketin durumudur; hızın azalması için ivmenin hıza ters yönde olması gerekir.