Soru Çözümü
- Sürtünmesiz ortamlarda, cisim serbest bırakıldığında başlangıçtaki potansiyel enerjisi (yükseklik enerjisi), yolun en alt noktasında tamamen kinetik enerjiye (hareket enerjisi) dönüşür.
- Kinetik enerji, cismin kütlesi ($m$), yerçekimi ivmesi ($g$) ve başlangıç yüksekliğinin ($h$) çarpımına eşittir: $E_k = mgh$.
- Birinci durum (1): Kütle $m$, yükseklik $2h$. Kinetik enerji $E_1 = m \cdot g \cdot 2h = 2mgh$.
- İkinci durum (2): Kütle $2m$, yükseklik $2h$. Kinetik enerji $E_2 = 2m \cdot g \cdot 2h = 4mgh$.
- Üçüncü durum (3): Kütle $2m$, yükseklik $h$. Kinetik enerji $E_3 = 2m \cdot g \cdot h = 2mgh$.
- Hesaplanan enerjileri karşılaştırırsak: $E_1 = 2mgh$, $E_2 = 4mgh$, $E_3 = 2mgh$.
- Bu durumda $E_2$ en büyük olup, $E_1$ ve $E_3$ birbirine eşittir. Yani $E_2 > E_1 = E_3$.
- Doğru Seçenek D'dır.