Sorunun Çözümü
Verilen soruda, doğuya doğru \theta hızıyla giden bir araba ve gözlemcilerin algıladıkları hareketler verilmiş.
Çözüme Başlayalım:
-
Verilenler:
- K arabası, L arabasını güneye doğru \theta hızında gidiyor gibi görüyor.
-
K arabasındaki gözlemci açısından değerlendirme:
- K arabasının hızı \theta doğuya doğru.
- L arabasını güneye doğru \theta hızında görüyor.
-
Bağıntılarla İnceleme:
- L’nin hareketini hem x (doğu-batı) hem de y (kuzey-güney) bileşenlerine ayıralım.
- K’ya göre L’nin hızı:
- Doğuya doğru olan hız bileşeni: L’nin hız bileşeninin doğu yönünde olan kısmı, gözlemcinin kendi hızını nötralize etmeli.
- Güney yönündeki hızı ise direkt olarak gözlemlenen hızdır.
-
Sonuç:
- Eğer K, doğuya \theta hızında gidiyorsa ve L’yi güneydoğuya doğru hareket ediyor gibi görüyor ise, L’nin doğuya ve güneye eşit bileşenleri olmalı.
- Bunun sonucunda, L’nin gerçek hızı hem doğuya hem güneydoğuya eşit ve karşılıklı bileşenlere sahip olacaktır.
-
Cevap Seçimi:
- Matematiksel ve vektörel çözümle doğrulamak gerekirse, L’nin gerçek hızının büyüklüğü \theta \sqrt{2} olur. Ancak \theta \sqrt{2} büyüklüğündeki bileşenlerinin aynı büyüklükte olduğunu biliyoruz.
- Doğru seçenek D) Doğuya 2\sqrt{2} \theta olacaktır.
Özet: K gözlemcisine göre L arabasının hızı doğuya 2\sqrt{2} \theta yönünde görünmektedir.