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.

a=ΔvΔt=vson−vilktson−tilka = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_{son} - v_{ilk}}{t_{son} - t_{ilk}}

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.

1. Durum: Hızlanma (v ve a aynı yönlü) Hız (v) > 0 İvme (a) > 0 2. Durum: Yavaşlama (v ve a zıt yönlü) Hız (v) > 0 İvme (a) < 0

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.

auto_awesome

Hızlanan ve Yavaşlayan Cisimler: İvme Bize Ne Anlatır?: Alıştırma Soruları

  1. 1. İvme kavramının en temel ve doğru tanımı aşağıdakilerden hangisidir?

    • A) Cismin birim zamanda aldığı toplam yoldur.
    • B) Cismin konumundaki değişim miktarıdır.
    • C) Cismin hızında birim zamanda meydana gelen değişimdir.
    • D) Cismin hareketi boyunca sahip olduğu ortalama hızdır.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Cismin hızında birim zamanda meydana gelen değişimdir.

    İvme, hızın zamana göre değişim oranıdır. Hız değişmiyorsa ivme sıfırdır.

  2. 2. Doğrusal bir yolda hareket eden bir otomobil gittikçe HIZLANMAKTADIR. Bu otomobilin hız ve ivme vektörleri için ne söylenebilir?

    • A) Her zaman zıt yönlüdürler.
    • B) Her zaman aynı yönlüdürler.
    • C) Hız pozitif, ivme negatif olmak zorundadır.
    • D) Aralarındaki açı 90 derecedir.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Her zaman aynı yönlüdürler.

    Bir cismin hızlanabilmesi için onu hızlandıracak etkinin (ivmenin) cismin hareket yönüyle aynı yönde olması gerekir.

  3. 3. Düz bir yolda durgun hâlden harekete başlayan bir motosikletli, 4 saniye sonra hızını +24 m/s'ye çıkarıyor. Bu motosikletlinin ortalama ivmesi kaç m/s²'dir?

    • A) +4
    • B) +6
    • C) -6
    • D) +96
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) +6

    İvme = (Son Hız - İlk Hız) / Zaman formülünden a = (24 - 0) / 4 = +6 m/s² bulunur. Hız ve ivme pozitif olduğu için araç hızlanmıştır.

  4. 4. İlk hızı +20 m/s olan bir otobüs şoförü, kırmızı ışığı görünce frene basıyor ve otobüs 5 saniyede tamamen duruyor. Bu otobüsün ivmesi hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

    • A) İvmesi -4 m/s²'dir ve araç yavaşlamıştır.
    • B) İvmesi +4 m/s²'dir ve araç hızlanmıştır.
    • C) İvmesi -20 m/s²'dir ve araç yavaşlamıştır.
    • D) Araç durduğuna göre ivmesi 0'dır.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) İvmesi -4 m/s²'dir ve araç yavaşlamıştır.

    Son hız = 0, İlk Hız = 20 m/s. Hız Değişimi = 0 - 20 = -20 m/s. İvme = -20 / 5 = -4 m/s². İvme eksi, hız artı olduğu için zıt yönlüdürler ve araç yavaşlamıştır.

  5. 5. Sınıfta yapılan bir tartışmada Ayşe, 'İvmesi negatif olan bir araç her zaman yavaşlamaktadır.' iddiasında bulunuyor. Ayşe'nin bu iddiasını saygı çerçevesinde çürütmek isteyen Ali, aşağıdaki örneklerden hangisini verirse en doğru bilimsel veriyi sunmuş olur?

    • A) Pozitif yönde 20 m/s ile giderken fren yapıp hızını 10 m/s'ye düşüren bir tır.
    • B) Negatif yönde (eksi eksiye doğru) durgun hâlden harekete geçip hızını -15 m/s'ye çıkaran bir araba.
    • C) Pozitif yönde 10 m/s sabit hızla ilerleyen bir bisikletli.
    • D) Havaya doğru atılan ve tepe noktasına ulaşıp duran bir top.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) Negatif yönde (eksi eksiye doğru) durgun hâlden harekete geçip hızını -15 m/s'ye çıkaran bir araba.

    Negatif yönde hızlanan bir aracın son hızı -15, ilk hızı 0 olsun. İvme = (-15 - 0) / t = negatif çıkar. Bu durum, ivmesi negatif olduğu halde HIZLANAN bir araca örnektir ve Ayşe'nin genellemesini çürütür.

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Hızlanan ve Yavaşlayan Cisimler: İvme Bize Ne Anlatır? testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol