Fizik 11 bagil

Fizik 11 Bağıl Hareket Sorusu Çözümü


Soru Özeti:

Dört yolun kesiştiği bir kavşakta, K ve L araçları durmaktadır. L aracı yeşil ışık yandığında hareket etmeye başlar. Bu sırada, 50 km/s hızla doğudan gelen bir ambulans, L aracını sollayarak geçer. Ambulans geçer geçmez L hareket etmeye başlar.

Verilen ifadelerden hangilerinin doğru olduğu sorulmaktadır:

  1. L aracının sürücüsü ambulansı doğu yönünde gidiyor görür.
  2. K aracı ambulansı güneydoğu yönünde gidiyor görür.
  3. Ambulansın K aracının sürücüsüne göre hızının büyüklüğü saatte 50 km’dir.

Seçenekler:
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III


Çözüm Adımları ve Analizi

1. Durumun Anlaşılması

  • Kavşak dört yoldan oluşuyor: Kuzey, Güney, Doğu, Batı.
  • L aracı batıdan doğuya doğru hareket edecek.
  • Ambulans doğudan 50 km/s hızla geliyor ve L aracını solluyor.
  • K aracı kuzeyden güneye doğru duruyor.

2. İfadelerin İncelenmesi

İfade I:

“L aracının sürücüsü ambulansı doğu yönünde gidiyor görür.”

  • L aracı doğuya doğru hareket ediyor.
  • Ambulans da doğudan geliyor, yani L sürücüsünün bakış açısından ambulans aynı yönde, yani doğu yönünde gidiyor görünür.
  • İfade I doğrudur.

İfade II:

“K aracı ambulansı güneydoğu yönünde gidiyor görür.”

  • K aracı kuzeyden güneye doğru duruyor.
  • Ambulans doğudan 50 km/s hızla geliyor.
  • K sürücüsünün bakış açısından ambulansın hareketini bulmak için ambulansın hız vektörü ile K aracının konumuna göre yönü analiz etmeliyiz.

Vektörel analiz:

  • Ambulansın hızı: v_A = 50 km/s doğu yönünde (x ekseni pozitif).
  • K aracı kuzeyde, ambulans doğudan geliyor.
  • K sürücüsünün gözünden ambulansın hareket yönü, ambulansın hız vektörüne göre güneydoğu (yani x ve y eksenlerinde pozitif ve negatif bileşenler) olabilir.

Ancak, ambulans sadece doğudan geliyor, yani sadece x ekseninde hareket ediyor. K aracı kuzeyde duruyor, ambulansın hareketi sadece doğu yönünde. K sürücüsünün gözünden ambulansın hareketi doğrudur, güneydoğu değil.

  • İfade II yanlıştır.

İfade III:

“Ambulansın K aracının sürücüsüne göre hızının büyüklüğü saatte 50 km’dir.”

  • K aracı duruyor (hız = 0).
  • Ambulansın hızı 50 km/s doğu yönünde.
  • K sürücüsüne göre ambulansın hızı, ambulansın hızı ile K’nın hızının farkıdır.

v_{ambulans, K} = v_{ambulans} - v_K = 50 - 0 = 50 \text{ km/s}

  • İfade III doğrudur.

Sonuç:

İfade Doğru mu? Açıklama
I Evet L sürücüsü ambulansı doğu yönünde görür.
II Hayır K sürücüsü ambulansı güneydoğu değil, doğu yönünde görür.
III Evet Ambulansın K sürücüsüne göre hızı 50 km/s.

Doğru Cevap: C) I ve III


Özet Tablosu

İfade No İfade Metni Doğruluk Sebep
I L sürücüsü ambulansı doğu yönünde görür. Doğru Aynı yönde hareket ediyorlar.
II K sürücüsü ambulansı güneydoğu yönünde görür. Yanlış Ambulans sadece doğu yönünde hareket ediyor.
III Ambulansın K sürücüsüne göre hızı 50 km/s’dir. Doğru K duruyor, hız farkı 50 km/s.

Eğer daha detaylı vektörel analiz veya grafik istersen, yardımcı olmaktan memnuniyet duyarım! @Huda

Soru:
Dört yolun kesiştiği bir kavşaktaki ışıklarda K ve L araçları şekildeki gibi durmaktayken, L aracının ilerleyeceği yöne yeşil ışık yandığı anda 50 km/h hızla gelen bir ambulans, L aracını sollayarak önüne geçiyor. Ambulans geçer geçmez L harekete başladığına göre, bu anda;

I. L sürücüsü ambulansı doğu yönünde gidiyor görür.
II. K sürücüsü ambulansı güneydoğu yönünde gidiyor görür.
III. Ambulansın K sürücüsüne göre hızı 50 km/h’dir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Çözüm adımları:

  1. Koordinat eksenini belirleyelim
    • Kuzey doğrultusu +y, Güney –y
    • Doğu +x, Batı –x

  2. Dünyaya göre hızlar
    • Ambulans: kuzeye doğru 50 km/h ⇒ vₐ = (0 i ;+50 j)
    • L aracı: kavşağı geçer geçmez yeni harekete başladığı an için hızı henüz ihmal edilebilecek kadar küçüktür ⇒ vₗ≈(0;0)
    • K aracı: ışık hâlâ kırmızı, henüz hareket etmiyor ⇒ vₖ=(0;0)

  3. Göreli hız vₐ⇾L (L sürücüsünün gördüğü):
    vₐ⇾L = vₐ – vₗ = (0; 50) – (0; 0) = (0; 50)
    • Bu vektör kuzey yönündedir.
    • I. ifade: “L sürücüsü ambulansı doğu yönünde görür” ⇒ YANLIŞ

  4. Göreli hız vₐ⇾K (K sürücüsünün gördüğü):
    vₐ⇾K = vₐ – vₖ = (0; 50) – (0; 0) = (0; 50)
    • Bu da yine salt kuzey yönünde.
    • II. ifade: “K sürücüsü ambulansı güneydoğu yönünde görür” ⇒ YANLIŞ

  5. Hız büyüklüğü (magnitüd)
    |vₐ⇾K| = √(0² + 50²) = 50 km/h
    • III. ifade: “Ambulansın K sürücüsüne göre hızı 50 km/h’dir” ⇒ DOĞRU

Özet tablo:

İfade No İfade Açıklaması Gerçek Durum
I L sürücüsü ambulansı doğu yönünde görür Yanlış
II K sürücüsü ambulansı güneydoğu yönünde görür Yanlış
III Ambulansın K sürücüsüne göre hızı 50 km/h’dir Doğru

Sonuç olarak yalnız III ifadesi doğrudur. @Huda