10. Sınıf Fizik · Ünite 1
Hızlanan ve Yavaşlayan Cisimler: İvme Bize Ne Anlatır?
Bir boyutta sabit ivmeli hareket yapan cisimlerin hız değişimleri ile ivmeleri arasındaki ilişkiyi, veriler ve günlük hayat örnekleriyle keşfediyoruz.
Kazanım FİZ.10.1.2 · 40 dk okuma
Günlük Hayatta Hız Değişimi
Arabayla düz bir yolda seyahat ettiğinizi hayal edin. Sürücü yeşil ışıkta gaza bastığında koltuğa doğru itildiğinizi, kırmızı ışığı görüp frene bastığında ise öne doğru savrulduğunuzu hissedersiniz. İşte bu hissin kaynağı 'ivme'dir! Fizikte ivme, en basit tabirle hızın zamana göre ne kadar çabuk değiştiğinin bir ölçüsüdür. Peki bu değişim farklı yönlerde nasıl gerçekleşir? Gelin, beraber keşfedelim.
İvme ve Hız Değişimi Arasındaki Matematiksel Bağ
İvme, birim zamandaki hız değişimidir. Eğer bir cismin hızı zamanla artıyor veya azalıyorsa, orada mutlaka bir ivme vardır. İvmeyi bulmak için son hızdan ilk hızı çıkarır, geçen zamana böleriz.
Yönlerin Gizemi: Bir Zihin Egzersizi
Fizikte hız bir vektördür, yani büyüklüğünün yanında bir de yönü vardır. Sağa doğru giden bir arabanın yönünü pozitif (+), sola doğru gidenin yönünü negatif (-) kabul edelim. Şimdi sınıf arkadaşlarınızla tartışmak üzere şu iddiaları inceleyelim:
- İddia 1: Cisim pozitif yönde gidiyorsa ve gaza basıp hızlanıyorsa, ivmesi de pozitiftir.
- İddia 2: Cisim pozitif yönde gidiyorsa ve frene basıp yavaşlıyorsa, hız değişimi negatiftir, dolayısıyla ivmesi negatiftir.
- İddia 3: Cisim negatif yönde (geri geri) gidiyorsa ve hızlanıyorsa, ivmesi negatiftir.
Sizce bu iddialar doğru mu? 3. İddia size garip gelmiş olabilir. Fakat eksi yönde daha da hızlanmak için, son hızın eksi yönde daha büyük bir sayı olması gerekir (Örneğin -5 m/s'den -15 m/s'ye çıkmak). Hız değişimi (-15) - (-5) = -10 m/s olur. Yani eksi yönde hızlanan bir aracın ivmesi eksidir! Verilerle desteklediğimizde bu iddianın ne kadar haklı olduğunu görüyoruz.
Sonuçları Genelleme
Arkadaşlarınızla tartışmalarınızın sonucunda şu genellemeye varabilirsiniz: Bir aracın yavaşlaması için onu hareketine ters yönde iten (veya çeken) bir etki olmalıdır. Bu zıt etki, hız değişimi ve dolayısıyla ivmenin işareti ile kendini gösterir. Verilere baktığımızda, hızın büyüklüğü zamanla azalıyorsa cisim yavaşlar, artıyorsa hızlanır.