Ygs iş-güç-enerji

Sorudaki yüksekliği 0,6 metre alınca doğru cevap geliyor ama neden?

(Fotoğrafı, siteden yükleyemedim. Hata verdi.)

0,6 alınca doğru çıkmasının nedeni sizden k'nın değerini N/m cinsinden istemesi. Yani enerji korunumundan mgh=1/2.k.x.x eşitliğinde k'nın N/m cinsinde olması için kütlenin kg, uzunlukların da metre cinsinden olması gerekir.

Sorun metre'de değil. Sorun neden yüksekliği 60cm alıyoruz.(Yani 0,6m alıyoruz?) Cisim yerden 1 metreden fazla yükseklikte duruyor. Cismin potansiyelini hesaplarken yüksekliği 60cm değilde 1 metre alınmayacak mı? Birimlerle ilgili bir durum yok.

Çünkü burada önemli olan cismin yere göre potansiyel enerjisi değil. Cisim, yayın tam denge noktasının düzeyine geldiğindeki enerjisini yaya esneklik potansiyel enerjisi olarak aktarır. Bu yüzden burada cismin yere geldiğinde kazanacağı enerjiyi değil yayın denge noktasına geldiğinde kazanacağı enerjiyi hesaba katmalıyız. (Denge Noktası: Yayın hiç sıkışmamış veya esnetilmemiş ,serbest, hali.)

Kafam karıştığı için soruyorum
Cisim yayı 40cm sıkıştırdığında cismin tüm enerjisi yaya geçmiş olmalı. Çünkü max. sıkıştırmada cisim durur.
Cisim denge noktasına geldiğinde, cismin bir potansiyel enerjisi var bir de kinetik enerjisi. Fakat sizin dediğiniz gibi çözersek yalnızca kinetik enerjiyi hesaba katılıyor. Peki bu potansiyel enerji nereye gidiyor? Ortam sürtünmesiz.

Dediğinizi şimdi anladım. Birazdan dışarı çıkacağım o yüzden kapatacağım bilgisayarı. Eve dönünce cevap yazmaya çalışacağım. Hayırlı akşamlar.

Potansiyel enerjisi hangi konumundan dolayı var ? Potansiyel enerjisi ne kadar ?

Tam denge noktasından(öyle diyorum. Cisimden 60 cm aşağıda yayın üstünde zemin varya. Orası) Cisim yerden 40cm'den fazla yüksekte duruyor. Dolayısıyla tam denge noktasında kinetik enerjisi ile birlikte potansiyel enerjisi de var.

Yayın etki-tepki prensibine uygun olarak tepki verme aşamasında bunun bir önemi kalmaz..Bize verilen 40 cm uzunluk yayın kendisine uygulanan kuvvete tepkiyi ne kadar verdiğini anlamak,dolayısıyla sıkışma katsayısını bulmak içindir..

Yâni o 40 cm uzunluğun bize verilişindeki tek amaç bu..40 cm germesi esnasında kaybedilen ve kazanılan bütün enerjiler cisim yay tarafından tekrar fırlatıldığında kazanılıp,kaybedilecektir..Değişen bir şey olmayacak..

Daha aşağıdaki bize verilmeyen kalan uzunluk ise önemsizdir,cismin ve yayın hareketine bir etkisi yoktur..
Şuradan belli ki biz bu deneyi çatıda da yapsak yolda da yapsak aynı sonucu elde edecektik..(Küçük yer çekimi değişiklikleri zaten hesaba katılmıyor)

Sorun da burada. Bu sistemde sürtünme vs yok. Yani enerji yalnızca dönüşmeli. Benim bildiğim hesaplama şudur;
E_ilk=E_son Olmalı.
Verilmeyen yüksekliğe x diyelim.(x metre yani)
Cisim yerden 1+x metre yükseklikte. Cismin hızı olmadığı için E_kinetik=0'dır.
E_potansiyel=mgh formülünden
E_potansiyel=(1+x).10.0,4=4+4x gelir.
Buradan E_ilk=(4+4x)N'dur.
Son durumda cisim yayı 40cm sıkıştırır. Tam 40 cm sıkıştırdığında hızı sıfırdır. E_kinetik=0 gelir. Cisim 40 cm sıkıştırdığı anda yerden x metre yüksekte olduğu için potansiyel enerjisi var. Bir de yayı 40cm sıkıştırdığı için yay potansiyel enerjisi var.
E_potansiyel=x.0,4.10=4x
E_{potansiyelyay}=(kx²)/2=(k.16)/200=k/12,5 gelir.
E_son=(4x+(k/12,5))N gelir.
E_son=E_ilk
4x+4=4x+(k/12,5)
k=50
Gelmesi gerekmez mi?
Çözdüğüm diğer yay problemlerinde yaylar yataydaydı ama hep bu yolla çözülürdü. Burada neden etki-tepki yi kattık?