Bir Boyutta Sabit İvmeli Hareket: Matematiksel Modeller ve Problem Çözümleri
Yatay doğrultuda sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareket grafiklerinden hız-zaman, konum-zaman ve zamansız hız matematiksel modellerini çıkarır. · İlk hızsız ve ilk hızlı düzgün hızlanan/yavaşlayan doğrusal hareket problemlerini grafik ve denklemlerle çözer. · Taşıtların durma (fren) mesafesini etkileyen değişkenleri matematiksel modeller üzerinden yorumlar.
- Sabit ivmeli hareket denklemleri: v = v0 ± a·t, Δx = v0·t ± 12·a·t2 ve zamansız hız v2 = v_02 ± 2·a·Δx.
- Durgun hâlden (v0 = 0) hızlanan cisim ardışık eşit zamanlarda x, 3x, 5x, 7x yol alır; toplam konum t2 ile orantılıdır (x, 4x, 9x).
- Fren yapan aracın durma mesafesi Δxdurma = v_022·a olup ilk hızın karesiyle doğru orantılıdır.
Sabit ivmeli hareketin matematiksel modellerini kullanım amaçlarıyla eşleştiriniz.
20 m/s hızla giderken frene basıp sabit ivmeyle yavaşlayarak 50 metre sonunda duran aracın yavaşlama ivmesi kaç m/s2'dir?
- A2
- B4
- C5
- D8
İlk hızı 8 m/s olan bir cisim sabit 3 m/s2 ivmeyle hızlanarak 32 m yol aldığında son hızı kaç m/s olur?
- A12
- B14
- C16
- D20
Durgun hâlden sabit 6 m/s2 ivmeyle harekete geçen bir aracın 4 saniye sonunda aldığı toplam yol kaç metredir?
- A48
- B24
- C36
- D96
Aynı yolda v hızıyla giderken en az d mesafesinde durabilen bir araç, 3v hızıyla giderse aynı ivmeyle kaç d mesafede durur?
Sabit ivmeli hareket eden araçlara ait tablodaki eksik büyüklükleri hesaplayarak tamamlayınız.
| İlk Hız (v0) | İvme ve Süre | Son Hız ve Yer Değiştirme |
|---|---|---|
| 0 m/s | a = 4 m/s2 (Hızlanan), t = 5 s | v = 20 m/s, Δx = 50 m |
| 10 m/s | a = 3 m/s2 (Hızlanan), t = 4 s | v = 22 m/s, Δx = 64 m |
| 30 m/s | a = 5 m/s2 (Yavaşlayan), t = 6 s | v = 0 m/s (Durur), Δx = 90 m |
| 6 m/s | Sabit ivmeli hızlanan, t = 5 s | v = 24 m/s ise Δx = 75 m |
Sabit ivmeli hareketin matematiksel modelleriyle ilgili ifadeleri Doğru/Yanlış olarak belirleyiniz.
| D | Y | |
| Durgun hâlden sabit ivmeyle hızlanan cisim ardışık eşit sürelerde x, 3x, 5x, 7x şeklinde yol alır. | ✓ | |
| Negatif (-x) yönde giden bir aracın ivmesi de negatif (-) ise araç düzgün yavaşlamaktadır. | ✓ | |
| Sabit ivmeli harekette ortalama hız ilk hız ile son hızın aritmetik ortalamasına (v_0 + v2) eşittir. | ✓ | |
| Aracın ilk hızı 2 katına çıkarsa aynı fren ivmesiyle durma süresi 4 katına çıkar. | ✓ |
Cümlelerdeki boşlukları uygun fizik kavramlarıyla tamamlayınız.
- Konum-zaman (x-t) parabolünün eğimi zamanla dikleşiyorsa araç hızlanan hareket yapmaktadır.
- Sürücünün engeli görüp frene basıncaya kadar geçen süreye tepki süresi denir.
- İlk hızsız sabit ivmeli harekette toplam yer değiştirme zamanın karesi ile orantılıdır.
Durgun hâlden sabit ivmeyle harekete geçen ve 1. saniyede 5 m yol alan cismin süre ve yollarını eşleştiriniz.
Tehlikeyi fark eden bir sürücünün aracını tamamen durduruncaya kadar gerçekleşen fiziksel süreçleri sıraya diziniz.
- 3Sürücünün frene basmasıyla aracın hareket yönüne zıt sabit a ivmesiyle yavaşlaması
- 4Aracın Δx2 = v_022a fren mesafesini tamamlayarak son hızının sıfır olması
- 2Tepki süresince aracın sabit v0 ilk hızıyla Δx1 = v0 · ttepki kadar yol alması
- 1Sürücünün yoldaki tehlikeyi görmesi ve karar verme (tepki/intikal) süresinin başlaması
İpuçlarından yararlanarak kavramları yazınız ve sabit ivmeli harekette konum-zaman grafiğinin eğri adını belirten şifreyi bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: PARABOL
30 m/s hızla giden sürücü engeli gördükten 0,5 s sonra frene basıp 5 m/s2 ivmeyle duruyor. Toplam durma mesafesini bulunuz.