Serbest Düşen Cisimlerin Yere Çarpma Hızları Oranı
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
Hava sürtünmesinin ihmal edildiği ortamda serbest düşmeye bırakılan bir cismin h yüksekliğinden yere çarpma hızı zamansız hız formülü veya mekanik enerjinin korunumu ile hesaplanır:
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — X Cisminin Yere Çarpma Hızının Belirlenmesi
3h yüksekliğinden serbest bırakılan X cismi için zamansız hız bağıntısını yazalım:
Adım 2 — Y Cisminin Yere Çarpma Hızının Belirlenmesi
4h yüksekliğinden serbest bırakılan Y cismi için zamansız hız bağıntısını yazalım:
Adım 3 — Hızların Oranlanması
Bulunan hız ifadelerini birbirine oranlayalım:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: C şıkkı (\frac{\sqrt{3}}{2})
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Serbest Düşme Hareketi
- Tanım: İlk hıssız (\vartheta_0 = 0) olarak yalnızca yer çekimi ivmesinin (g) etkisiyle yapılan düzgün hızlanan harekettir.
- Bu problemde: Cisimlerin kütleleri verilmemiştir çünkü hava direncinin olmadığı ortamda düşme süresi ve çarpma hızı cismin kütlesine bağlı değildir.
2. Zamansız Hız Formülü
- Tanım: Alınan yol ile ulaşılan son hız arasındaki ilişkiyi doğrudan veren bağıntıdır (\vartheta^2 = 2gh).
- Bu problemde: Yüksekliklerin karekökü doğrudan hızlar arasındaki oranı belirlemiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Yükseklik Oranını Doğrudan Hız Oranı Olarak Almak
- Yanlış: \frac{\vartheta_x}{\vartheta_y} = \frac{3h}{4h} = \frac{3}{4} (B şıkkı)
- Doğru: \frac{\vartheta_x}{\vartheta_y} = \sqrt{\frac{3h}{4h}} = \frac{\sqrt{3}}{2} (C şıkkı)
- Neden yanlış: Hız, yüksekliğin kendisiyle değil, yüksekliğin kareköküyle doğru orantılı olarak artar.
Sayfadaki 7. sorunun (ardışık saniyelerde alınan yolların oranı) çözümünü de adım adım incelemek ister misin?
