Soru:
Hızı 20 m/s olan 800 kg kütleli bir araba, fren yaparak 4 saniyede duruyor. Arabanın yavaşlama ivmesi ve frenlerin uyguladığı ortalama kuvvet kaç Newtondur?
Çözüm:
💡 Bu problemde, kuvvetin yavaşlatıcı etkisini hesaplayacağız. Önce ivmeyi, sonra kuvveti bulacağız.
- ➡️ İlk Adım: İvmenin Hesaplanması
İlk hız \( v_i = 20 \, \text{m/s} \), son hız \( v_f = 0 \, \text{m/s} \), zaman \( t = 4 \, \text{s} \).
İvme formülü: \( a = \frac{v_f - v_i}{t} \)
\( a = \frac{0 - 20}{4} = -5 \, \text{m/s}^2 \)
Yavaşlama ivmesi \( 5 \, \text{m/s}^2 \)'dir. (Eksi işareti yavaşladığını gösterir.)
- ➡️ İkinci Adım: Kuvvetin Hesaplanması
Newton'un ikinci yasası: \( F = m \cdot a \)
Kütle \( m = 800 \, \text{kg} \), ivme \( a = -5 \, \text{m/s}^2 \).
\( F = 800 \cdot (-5) = -4000 \, \text{N} \)
Fren kuvveti 4000 N'dur. (Eksi işareti kuvvetin hareket yönüne zıt olduğunu gösterir.)
✅ Sonuç: Arabanın yavaşlama ivmesi \( 5 \, \text{m/s}^2 \) ve frenlerin uyguladığı ortalama kuvvet 4000 N'dur.
