Fizik Problemleri Çözümü
Soru 11:
(a) Cismin Yere Çarpma Hızı
Cismin yere çarpma hızını bulurken yatay ve düşey bileşenleri ayrı ayrı hesaplamamız gerekiyor.
-
Yatay Hareket:
- Yatay hız: ( V_{\text{x}} = 30 , \text{m/s} )
- Yatayda hız sabittir çünkü sürtünme yok ve yatay hareketin ivmesi sıfırdır.
-
Dikey Hareket:
- Başlangıç yüksekliği: ( h = 80 , \text{metre} )
- Başlangıç dikey hızı: ( V_{\text{y}} = 0 , \text{m/s} ) (başlangıçta yatay fırlatıldığı için)
Serbest düşme formulü kullanılarak dikey son hız hesaplanabilir:
Burada ( g = 10 , \text{m/s}^2 ) (yer çekimi ivmesi)
Yere çarpma hızı ise bu iki bileşenin birleşimidir:
Cevap:
Yere çarpma hızını hesaplamak için sayısal işlemler yapılmalıdır.
(b) BC Noktaları Arasındaki Mesafe
BC mesafesi, yatayda alınan yoldur ve yatay hız ve toplam zaman kullanılarak hesaplanır.
Zaman, dikey hareket eşitlikleri ile bulunur.
Dikey hareket zaman denklemi:
Buradan zamanı bulup, yatay mesafeyi bulabiliriz:
Soru 12:
Bu soru bir atış hareketi ile ilgilidir.
(a) Çıkabileceği Maksimum Yükseklik
Maksimum yükseklik, dikey hız bileşeni sıfır olduğu zamanda elde edilir.
Dikey başlangıç hızı:
Maksimum yükseklik:
(b) Atıldıktan 7 Saniye Sonra Yerden Yüksekliği
Bu, dikey hareket denklemleri ile bulunabilir:
Burada ( t = 7 , \text{saniye} )
(c) Cismin Havada Kalma Süresi
Toplam havada kalma süresi, dikey hareket için kullanılan ikinci evrede bulunur.
Zaman = (2 \cdot) (yukarı çıkma zamanı)
(d) KL Noktaları Arası Mesafe
Bu mesafe, yatay hız ve toplam havada kalma süresi kullanılarak hesaplanır:
Burada ( V_{\text{x}} = 50 \cdot \cos(53^\circ) )
Soru 13:
Bu soruda serbest düşen cisimlerin yere ulaşma sürelerinin karşılaştırılması isteniyor.
Yükseklikler sırasıyla: ( h, h, 2h ).
Zaman formülü:
Her cismin düşme süresi bu formül ile bulunur ve karşılaştırılır.
Final Cevap:
Her soru için istenen sayısal çözümler yukarıda belirtilen yöntemlerle yapılmalıdır. Farklı yükseklik ve hız değerleriyle hesaplamalar tamamlanarak belirtilen sonuçlara ulaşılır. Öğrenciler, fiziksel yasaları ve denklemleri uygulayarak doğru sonucu elde edebilirler. Eğer detaylı hesaplamalara ihtiyaç duyulursa, bu denklemler üzerinden işlem yapılabilir.