Soruyu Açıklama
Dikey bir yolda ilerleyen bir cisim için hız-zaman grafiklerinde yer alan iki hareketli (K ve L) hakkında, belirtilen zaman aralığında kaç defa yön değiştirdiğini belirlememiz isteniyor. Her hareketlinin hız-zaman ve konum-zaman grafikleri verilmiş.
Çözüm Adımları:
1. K Hareketlisinin Hız-Zaman Grafiği (Şekil I):
- Grafik boyunca hızın belirli bir eğimli çizgi olduğu görünmektedir. Bu grafik, hızın belirli bir süre boyunca artıp sonra negatife döndüğünü ve tekrar pozitife çıktığını göstermektedir.
- Hız pozitiften negatife veya negatiften pozitife geçtiğinde, hareketli yön değiştirir. Dolayısıyla, grafik eksene iki noktada, yani
0
,t
ve2t
anında temas etmektedir. Bu da iki yön değişikliği olduğunu kanıtlar.
2. L Hareketlisinin Konum-Zaman Grafiği (Şekil II):
- Soldaki konum-zaman grafiği, hareketlinin zamanla konumunun nasıl değiştiğini gösteriyor. Eğimin artması, hareketlinin ileriye doğru hareket ettiğini, azalması ise geri geldiğini belirtir.
- Konum eğrisi (parabol veya sinusoidal benzeri) olduğu için, yön değişikliği eğrinin eğiminin sıfır olduğu yani yatay hale geldiği yerlerde olur. Bu durumda, eğim
t
ve2t
anlarında sıfır olur, yani iki defa yön değişir.
Bu düşünceleri takip edilerek:
- K Hareketlisi: 2 defa yön değiştirir (pozitiften negatife ve tekrar pozitife geçiş).
- L Hareketlisi: 2 defa yön değiştirir (eğrinin eğimi pozitiften negatife dönüşüyor iki kez).
Sonuç:
Her iki hareketli de (K ve L), 0
ile t
zaman aralığında 2 defa yön değiştirmektedir. Bu nedenle doğru cevap şıkkı D) K: 2, L: 2.