ÔRNEK 2
ogna be yoldn birbilerie dognu harcket eden K ve L araclarnn hiz zaman grafikleri gekildeki gibidir.
4
20
Araçlar 4. s’de kargilagtikiarına gôre, t0 anında aralarındaki uzakik kaç metredir?
Birbirine Doğru Hareket Eden Araçların Başlangıç Uzaklığı
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
Hız-zaman (v-t) grafiğinin altında kalan alan yer değiştirmeyi (\Delta x) verir:
- Düzgün hızlanan hareket için yamuk alanı: \Delta x = \left(\frac{v_{\text{ilk}} + v_{\text{son}}}{2}\right) \cdot t
- Sabit hızlı hareket için dikdörtgen alanı: \Delta x = v \cdot t
- Birbirine doğru hareket eden araçların başlangıçtaki mesafesi: d = |\Delta x_K| + |\Delta x_L|
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — K Aracının Yer Değiştirmesini Hesaplama
K aracının hız-zaman grafiği altındaki yamuğun alanından t = 0 ile t = 4\text{ s} aralığında aldığı yolu bulalım:
(K aracı pozitif yönde 120\text{ m} ilerlemiştir.)
Adım 2 — L Aracının Yer Değiştirmesini Hesaplama
L aracı 4\text{ s} boyunca sabit -20\text{ m/s} hızla hareket etmiştir. Grafiğin zaman ekseninin altında kalan dikdörtgenin alanından yer değiştirmesini bulalım:
(L aracı negatif yönde 80\text{ m} ilerlemiştir, yani 80\text{ m} yol almıştır.)
Adım 3 — Başlangıçtaki Mesafeyi Belirleme
Araçlar doğrusal bir yolda birbirlerine doğru hareket edip 4\text{ s} sonra karşılaştıklarına göre, t = 0 anındaki aralarındaki uzaklık aldıkları toplam yolların toplamına eşittir:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP:
200\text{ m}
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Hız-Zaman Grafiğinde Alan: Zaman ekseninin üstündeki alan pozitif yönde yer değiştirmeyi, altındaki alan ise negatif yönde yer değiştirmeyi gösterir.
- Karşılaşma Mesafesi: İki araç zıt yönlerde birbirine doğru geliyorsa, karşılaşıncaya kadar aldıkları yolların skaler toplamı başlangıçtaki aralarındaki mesafeyi verir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: L aracının yer değiştirmesi negatif çıktığı için mesafeyi bulurken yer değiştirmeleri toplamak: 120 + (-80) = 40\text{ m}.
Doğru Yaklaşım: Uzaklık skaler bir büyüklüktür ve araçlar birbirine doğru geldiği için her iki aracın katettiği mesafe büyüklükleri mutlak değerce toplanmalıdır (120 + 80 = 200\text{ m}).
Bu soruya benzer şekilde, araçların aynı yönde hareket ettiği bir senaryoyu da çözmek ister misin?
