Soru:
20 m/s hızla hareket eden 800 kg kütleli bir araba, fren yaparak 4 saniyede duruyor. Buna göre:
- a) Arabanın ivmesi nedir?
- b) Frenlerin uyguladığı ortalama kuvvet nedir?
Çözüm:
💡 Burada kuvvet, hareket yönüne zıt yönde etki ederek cismi yavaşlatmaktadır (negatif ivme).
- ➡️ Adım 1: İvmenin Bulunması
\( v = v_0 + a \cdot t \) formülünü kullanıyoruz. Son hız \( v = 0 \).
\( 0 = 20 \, \text{m/s} + a \cdot (4 \, \text{s}) \)
\( a \cdot 4 = -20 \)
\( a = -5 \, \text{m/s}^2 \)
İvmenin büyüklüğü 5 m/s²'dir. Eksi işareti, ivmenin hızla ters yönde olduğunu (yavaşlama) gösterir.
- ➡️ Adım 2: Ortalama Kuvvetin Bulunması
Newton'un ikinci yasası: \( F = m \cdot a \)
\( F = 800 \, \text{kg} \cdot (-5 \, \text{m/s}^2) \)
\( F = -4000 \, \text{N} \)
✅ Sonuç:
a) Arabanın ivmesi -5 m/s² (yavaşlama).
b) Frenlerin uyguladığı ortalama kuvvetin büyüklüğü 4000 Newton'dur. Kuvvetin yönü hareket yönünün tersidir.
