Serbest Düşme Hareketi ile İlgili Veriler, Matematiksel Modeller ve Grafikler
FİZ.11.1.2. Serbest düşme hareketi ile ilgili kanıt kullanabilme.
- Serbest düşmede anlık hız v = g·t ve alınan düşey yol h = 12·g·t2 bağıntısıyla hesaplanır; ivme sabit yer çekimi ivmesidir (g ≈ 10 m/s²).
- Eşit zaman aralıklarında (t sürede h, 2t sürede 4h, 3t sürede 9h...) katettiği yollar h, 3h, 5h, 7h oranlarını izler.
- Hız-zaman grafiğinin eğimi sabit yer çekimi ivmesini (g), grafiğin altında kalan alan ise yer değiştirmeyi (düşülen toplam yüksekliği) verir.
Sol sütundaki serbest düşme grafik özelliklerini sağ sütundaki fiziksel karşılıklarıyla eşleştiriniz.
Hava direncinin ihmal edildiği ortamda serbest bırakılan cisim 80 metre yüksekten yere kaç saniyede düşer? (g = 10 m/s²)
Serbest düşme hareketinde hız-zaman grafiğinin altındaki alanın konumu vermesinin geometrik sebebini yazınız.
Görseldeki v-t grafiğine göre, serbest düşen bir cismin ilk 3 saniyede aldığı yol ile 4. saniye içinde tek başına aldığı yol kaçar metredir? (g = 10 m/s²)
- Aİlk 3 saniye: 30 m — 4. saniyede: 40 m
- Bİlk 3 saniye: 45 m — 4. saniyede: 35 m
- Cİlk 3 saniye: 20 m — 4. saniyede: 25 m
- Dİlk 3 saniye: 45 m — 4. saniyede: 80 m
Serbest düşme hareketinin grafik ve matematiksel modellerine dair ifadeleri Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Serbest düşme yapan cismin ivme-zaman grafiği zaman eksenine paralel sabit bir doğrudur. | ✓ | |
| Cismin kütlesi arttıkça hız-zaman grafiğinin eğimi de kütleyle orantılı dikleşir. | ✓ | |
| Serbest düşmede cisim 3t anında toplam 9h kadar düşey mesafe katetmiş olur. | ✓ | |
| Havasız ortamda aşağı yönde ilk hızla fırlatılan cisim ilk hızsız serbest düşme yapar. | ✓ |
Serbest düşen bir cismin t sürede ulaştığı v hızını düşülen h yoluna bağlayan zamansız hız formülü nedir?
Tabloda serbest düşen bir cismin t, 2t, 3t ve 4t anlarındaki hız ve konum verilerini inceleyerek boş hücreleri tamamlayınız. (g = 10 m/s², t = 1 s)
| Zaman Evresi | Anlık Hız v (m/s) | Toplam Yol h (m) | Grafik Alan Oranı |
|---|---|---|---|
| t anı (1. saniye) | 10 m/s | 5 m | 1 birim (h) |
| 2t anı (2. saniye) | 20 m/s | 20 m | 4 birim (4h) |
| 3t anı (3. saniye) | 30 m/s | 45 m | 9 birim (9h) |
| 4t anı (4. saniye) | 40 m/s | 80 m | 16 birim (16h) |
Serbest düşen bir cismin 1., 2., 3. ve 4. saniye aralıklarında katettiği düşey yolları küçükten büyüğe sıralayınız.
- 21 - 2 saniye aralığında alınan yol: 15 metre (3h)
- 43 - 4 saniye aralığında alınan yol: 35 metre (7h)
- 32 - 3 saniye aralığında alınan yol: 25 metre (5h)
- 10 - 1 saniye aralığında alınan yol: 5 metre (h)
Sol sütundaki düşüş sürelerini sağ sütundaki toplam düşüş mesafeleriyle eşleştiriniz. (g = 10 m/s²)
Görseldeki ivme-zaman grafiğinde serbest düşen cismin ivmesi a = 10 m/s² olarak sabittir. 5 saniyelik düşüş sonunda cismin hızındaki toplam değişim kaç m/s olur?
- A25 m/s
- B50 m/s
- C75 m/s
- D125 m/s
Düşey hareket modellerine ilişkin yargıları Doğru (D) veya Yanlış (Y) olarak işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Serbest düşen cismin her saniye hızındaki artış miktarı birbirine eşittir. | ✓ | |
| Yatay atılan bir cismin düşeydeki hareketi serbest düşme hareketinden tamamen farklıdır. | ✓ | |
| Serbest düşmede hız-zaman grafiğinin başlangıç noktası orijindir (v0 = 0). | ✓ | |
| Hava direnci olduğunda cisim hızlanmaya devam eder, limit hıza asla ulaşamaz. | ✓ |
İpuçlarındaki kavramları kutulara yazınız. Numaralı kutulardaki harflerle şifre kavramı bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: GRAFİK