Bir okulun öğrencileri, antik kent gezisinde K ve L gruplarına ayrılıyor. Ziyaretçi merkezinden aynı anda yürüyüşe başlayan gruplardan K grubu, tiyatro ve agorayı gezerek tekrar ziyaretçi merkezine dönüyor. Farklı bir güzergâh izleyen L grubu ise gezisini ziyaretçi merkezinden uzaktaki doğu kapısında tamamlıyor. Rehberlerin kullandığı uygulamalara göre her iki grup da molalar dâhil 60 dakikada toplam 3 km yol yürümüştür.
Buna göre
I. K grubunun yer değiştirmesi sıfırdır.
II. K ve L gruplarının ortalama süratleri eşittir.
III. L grubunun ortalama hızının büyüklüğü, K grubunun ortalama hızının büyüklüğünden fazladır.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
Bir Boyutta Hareket: Ortalama Hız, Ortalama Sürat ve Yer Değiştirme Analizi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Yer değiştirme (\Delta \vec{x}), son konum ile ilk konum arasındaki yönlü en kısa mesafedir. Ortalama sürat, toplam alınan yolun geçen süreye oranıyken (v_{\text{sürat}} = \frac{\text{Alınan Yol}}{\Delta t}); vektörel bir nicelik olan ortalama hız, toplam yer değiştirmenin geçen süreye oranıdır (\vec{v}_{\text{ort}} = \frac{\Delta \vec{x}}{\Delta t}).
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
- I. Öncül: K grubu harekete başladığı ziyaretçi merkezine geri döndüğü için ilk ve son konumları çakışır; net yer değiştirmesi \Delta \vec{x}_K = 0’dır. (Doğru)
- II. Öncül: Her iki grup da 60 dakikalık sürede eşit miktarda yol (3\text{ km}) yürüdüğünden ortalama süratleri eşit olup v = \frac{3\text{ km}}{1\text{ saat}} = 3\text{ km/h}'dir. (Doğru)
- III. Öncül: K grubunun yer değiştirmesi sıfır olduğu için ortalama hızının büyüklüğü de sıfırdır (|\vec{v}_K| = 0). L grubu başlangıçtan uzaktaki doğu kapısına ulaştığından yer değiştirmesi ve dolayısıyla ortalama hızının büyüklüğü sıfırdan büyüktür (|\vec{v}_L| > |\vec{v}_K|). (Doğru)
CEVAP: E) I, II ve III
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Fizikte hız (vektörel ve yer değiştirmeye bağlı) ile sürat (skaler ve alınan yola bağlı) kavramları sıkça birbirinin çeldiricisi olarak kullanılır. Başlangıç noktasına dönülen tüm kapalı yörüngelerde ortalama hız daima sıfır olurken, ortalama sürat sıfırdan farklıdır.
