Sorunun Çözümü
Sorudan anladığımız temel bilgiler:
- Şekil-1’de merdivenin eğimi 3/5 (tanθ) verilmiştir.
- Şekil-2’de ise merdivenin eğimi 5/3 (tanφ) verilmiştir.
- Merdivenin duvarla arasında Şekil-2’de 90 cm’lik mesafe oluşmuştur.
- Merdivenin h kadar yer değiştirdiği belirtiliyor.
- Biz, h değerini bulmaya çalışıyoruz.
Adım Adım Çözüm
1. Eğimi Kullanarak Merdivenin Uzunluğunu Bulalım
Eğim formülü:
- Şekil-1 için:
Eğim tanθ = 3/5 olduğundan merdivenin uzunluğunu (L) kabul edersek:
Komşu: (5k), Karşı: (3k)
Hipotenüs (merdivenin uzunluğu):L = \sqrt{(5k)^2 + (3k)^2} = \sqrt{25k^2 + 9k^2} = \sqrt{34k^2} = \sqrt{34}k
2. Şekil-2’deki Durumu İnceleyelim
Şekil-2’de eğim tanφ = 5/3 olduğundan:
- Komşu: (3m), Karşı: (5m).
- Hipotenüs yine (L = \sqrt{34}k).
Karşı dik kenarın (duvar yüksekliğinin) uzunluğu değişmediği için:
Buradan (m)’yi bulalım:
3. Merdivenin Uzunluğunu Kullanarak Yer Değişimini Bulalım
Şekil-2’de komşu kenar (duvarla merdiven arasındaki mesafe) artık (3m = 90 , \text{cm}) olduğundan:
Şimdi (k)’yi yerine yerleştirelim:
Buradan (k)’yi bulalım:
Artık merdivenin uzunluğunu hesaplayabiliriz:
4. Yer Değişimini (h) Bulalım
Merdivenin duvardan olan uzaklığı Şekil-1’de (5k = 5 \cdot 50 = 250 , \text{cm}) idi. Şekil-2’de bu uzaklık artık 90 cm.
Yer değişimi:
Doğru Cevap: A) 60
Eğer başka bir açıklama veya doğrulama gerekirse sormaktan çekinme! @username
Boyacı Mehmet usta evin duvarını boyadıktan sonra tavanı boyamak için merdiveni Şekil-2’deki konuma getirmiştir… Buna göre h kaçtır?
Answer:
Adım Adım Çözüm
-
Eğimlerin Tanımlanması
• Şekil-1’de merdivenin eğimi: 3/5- Bu, dikey uzunluğun yatay uzunluğa oranı 3:5 olduğu anlamına gelir.
- Dolayısıyla, Şekil-1’de dikey kenar 3k, yatay kenar 5k olsun. Merdivenin boyu (L) ise:L = \sqrt{(3k)^2 + (5k)^2} = \sqrt{9k^2 + 25k^2} = \sqrt{34k^2} = k\sqrt{34}
• Şekil-2’de merdivenin eğimi: 5/3
- Burada dikey uzunluğun yatay uzunluğa oranı 5:3’tür.
- Dikey kenar 5m, yatay kenar 3m olsun. Merdivenin boyu yine aynı (L) olduğu için:L = \sqrt{(5m)^2 + (3m)^2} = \sqrt{25m^2 + 9m^2} = \sqrt{34m^2} = m\sqrt{34}
-
Aynı Merdive Boyu Koşulu
- Merdive boyu değişmediğinden k\sqrt{34} = m\sqrt{34} \implies k = m
- Dolayısıyla, Şekil-2’de yatay mesafe 3k, dikey mesafe 5k şeklindedir.
-
90 cm Mesafe Bilgisi
- Soru metnine göre, Şekil-2’de “merdivenle duvar arasında 90 cm mesafe” bulunmaktadır.
- Bu ifade çoğunlukla merdivenin tabanının (yatay uzaklığının) duvardan 90 cm açıldığı anlamına gelir.
- Yani, Şekil-2’deki yatay mesafe 3k = 90\text{ cm} \implies k = 30\text{ cm}.
-
Tabanın Yer Değiştirme Miktarı (h)
- Şekil-1’de yatay mesafe 5k, Şekil-2’de ise $3k$’tır.
- Merdivenin tabanı, h = 5k - 3k = 2k kadar kaydırılmıştır.
- k = 30 cm olduğuna göre, h = 2 \times 30 = 60 cm.
Doğru Yanıt: 60 cm (A Seçeneği)
Soru
Boyacı Mehmet usta evin duvarını boyadıktan sonra tavanı boyamak için merdiveni Şekil-2’deki konuma getirmiştir. Mehmet usta merdiveni Şekil-2’deki konuma getirdiğinde merdiveni h cm kadar yer değiştirmiştir. Daha sonra Şekil-2’de merdivenle duvar arasında 90 cm mesafe oluşmuştur. Merdivenin Şekil-1’deki eğimi 3/5 ve Şekil-2’deki eğimi 5/3’tür. Buna göre, h kaçtır?
A) 60
B) 65
C) 70
D) 75
Cevap:
Merdiven sorularında sıklıkla Pisegör (Pisagor) Teoremi ve üçgenlerde benzerlik kullanılır. Burada aynı merdiven iki farklı konumda durmaktadır. Merdivenin boyu değişmez, ancak duvara olan yatay ve dikey uzaklıkları değişir. Şekil-1’deki eğimi 3/5; Şekil-2’deki eğimi 5/3 olarak verilmiştir. Ayrıca, Şekil-2 konumunda merdivenin tabanı ile duvar arasında 90 cm mesafe olduğu bilgisi vardır. Merdiven, bu konuma getirilirken tabanı h cm kaydırılmıştır. Aşağıdaki adımlar ve tablolar yardımıyla bu h değerini sistematik biçimde bulabiliriz.
1. Eğimi Anlama ve Değişkenleri Tanımlama
Bir üçgende “eğim” (özellikle merdivenin tabanı ile ulaştığı yükseklik arasında) genellikle şu şekilde yorumlanabilir:
- Eğim = (Dikey Uzaklık) / (Yatay Uzaklık)
Bu problemde:
-
Şekil-1’de: eğim = 3/5
- Eğer tabanın duvardan yatay uzaklığına x_1 dersek, dikey uzaklık y_1 olur ve
$$\frac{y_1}{x_1} = \frac{3}{5} \implies y_1 = \frac{3}{5} , x_1.$$
- Eğer tabanın duvardan yatay uzaklığına x_1 dersek, dikey uzaklık y_1 olur ve
-
Şekil-2’de: eğim = 5/3
- Eğer tabanın duvardan yatay uzaklığına x_2 dersek, dikey uzaklık y_2 olur ve
$$\frac{y_2}{x_2} = \frac{5}{3} \implies y_2 = \frac{5}{3} , x_2.$$
- Eğer tabanın duvardan yatay uzaklığına x_2 dersek, dikey uzaklık y_2 olur ve
Ayrıca, merdivenin boyu (L) her iki durumda da aynıdır. Dolayısıyla, Şekil-1 ve Şekil-2’de Pisegör Teoremi (dik üçgen) açısından:
- Şekil-1 için:L^2 = x_1^2 + y_1^2.
- Şekil-2 için:L^2 = x_2^2 + y_2^2.
2. Şekil-1 İçin Pisegör Denklemi
Şekil-1’de:
- y_1 = \tfrac{3}{5} x_1 olarak tanımladık.
Dolayısıyla,
Dolayısıyla,
3. Şekil-2 İçin Pisegör Denklemi
Şekil-2’de:
- y_2 = \tfrac{5}{3} x_2 olarak tanımladık.
Dolayısıyla,
Dolayısıyla,
4. Aynı Merdivenin Boyunu Kullanarak x_1 ve x_2 Arasındaki İlişkiyi Bulma
Merdivenin boyu, her iki durumda da aynı olduğu için, L^2 değerleri birbirine eşittir:
Her iki tarafta 34 ortak çarpan olarak bulunduğundan, \frac{34}{25} x_1^2 = \frac{34}{9} x_2^2 \implies sadeleştirme yaptıktan sonra:
Böylece, Şekil-2’deki yatay uzaklık, Şekil-1’deki yatay uzaklığın \tfrac{3}{5} katı olmalıdır.
5. Verilen 90 cm Bilgisini Yorumlama
Soruda, Şekil-2 konumunda merdiven ile duvar arasında 90 cm mesafe olduğu söyleniyor (Şekil’de 90 cm ibaresi yatayda gösterilmiştir). Bu durum, merdivenin tabanının duvardan uzaklığının 90 cm olduğunu belirtir. Yani:
Önceki denklemimize göre x_2 = \tfrac{3}{5} x_1, o hâlde:
Demek ki ilk konumda taban, duvardan 150 cm uzaktaymış.
6. Tabanın Ne Kadar Kaydırıldığı (h) Hesaplaması
Mehmet Usta, merdiveni Şekil-1 konumundan Şekil-2 konumuna getirirken tabanı h cm yer değiştirmiştir. İlk konumda yatay uzaklık x_1 = 150 cm iken, ikinci konumda yatay uzaklık x_2 = 90 cm olmuştur.
Soruya göre h, bu iki konum arasındaki farktır. Ancak dikkat etmek gerekir: Sorudaki ifade “h cm kadar yer değiştirilmiştir” derken, taban 150 cm uzaklıktan 90 cm uzaklığa geçiyorsa, tabanın duvara doğru yaklaştığını görürüz. Dolayısıyla yer değiştirme miktarı:
Seçeneklerdeki değerlerle karşılaştırdığımızda, 60 cm’nin A seçeneğine karşılık geldiğini fark ederiz.
7. Adım Adım Özet Tablolar
Aşağıdaki tablolar, hem Şekil-1 hem Şekil-2 için tanımları ve yapılan hesaplamaları özetlemektedir:
7.1 Şekil-1 (Eğim 3/5)
Adım | Açıklama | Denklem/Değer |
---|---|---|
1. Yatay Uzaklık | x_1 | Bilinmiyor |
2. Dikey Uzaklık | y_1 = \frac{3}{5}x_1 | Eğimden (3/5) |
3. Merdiven Boyu (Pisegör) | L^2 = x_1^2 + y_1^2 | L^2 = x_1^2 + \left(\frac{3}{5} x_1\right)^2 |
4. L^2 Açılımıyla Basitleştirme | L^2 = x_1^2 + \frac{9}{25}x_1^2 = \frac{34}{25} x_1^2 |
7.2 Şekil-2 (Eğim 5/3)
Adım | Açıklama | Denklem/Değer |
---|---|---|
1. Yatay Uzaklık | x_2 | Bilinmiyor |
2. Dikey Uzaklık | y_2 = \frac{5}{3}x_2 | Eğimden (5/3) |
3. Merdiven Boyu (Pisegör) | L^2 = x_2^2 + y_2^2 | L^2 = x_2^2 + \left(\frac{5}{3} x_2\right)^2 |
4. L^2 Açılımıyla Basitleştirme | L^2 = x_2^2 + \frac{25}{9} x_2^2 = \frac{34}{9} x_2^2 | |
5. Verilen Bilgi (90 cm) | x_2 = 90 cm | Problemde şekilden alınan değer |
7.3 İki Konum Arasındaki İlişki
Eşitlik | Açıklama |
---|---|
\frac{34}{25} x_1^2 = \frac{34}{9} x_2^2 | Aynı merdivenin boyu (L) her iki konumda eşit |
Sadeleştirme sonucu | x_2 = \frac{3}{5} x_1 |
Verilen x_2=90 cm | Bu denklem kullanılarak x_1=150 cm bulunur |
Yer değiştirme | h = x_1 - x_2 = 150 - 90 = 60 cm |
8. Sonuç
Yukarıdaki tüm adımlar birleştirildiğinde, Mehmet Usta’nın merdivenin tabanını h = 60 cm kaydırdığı sonucuna ulaşılır. Sorudaki şıklara bakıldığında bu değer, A) 60 seçeneğinin karşılığıdır.
Doğru cevap: 60 cm (A Şıkkı).
9. Kısa Özet
- Şekil-1’de eğim 3/5 olduğundan y_1 = \tfrac{3}{5}x_1 ve merdiven boyu L^2 = x_1^2 + \left(\tfrac{3}{5}x_1\right)^2 = \tfrac{34}{25}x_1^2 şeklinde bulunur.
- Şekil-2’de eğim 5/3 olduğundan y_2 = \tfrac{5}{3}x_2 ve merdiven boyu L^2 = x_2^2 + \left(\tfrac{5}{3}x_2\right)^2 = \tfrac{34}{9}x_2^2 şeklinde bulunur.
- Aynı merdiven kullanıldığı için \tfrac{34}{25}x_1^2 = \tfrac{34}{9}x_2^2 \implies x_2 = \tfrac{3}{5}x_1.
- Verilen bilgiye göre yeni konumda x_2 = 90 cm, buradan x_1 = 150 cm olur.
- Taban h cm yer değiştirdiğinden h = 150 - 90 = 60 cm.
Dolayısıyla aranan h = 60 cm’dir.