Günlük hayatta genellikle "hız" ve "sürat" kelimelerini aynı anlamda kullanırız. Ancak fen bilimlerinde bu iki kavram birbirinden farklıdır. Şimdi bu farkları öğrenelim.
Sürat, bir cismin birim zamanda aldığı yoldur. Yani ne kadar hızlı gittiğimizin bir ölçüsüdür. Sürati hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanırız:
Sürat = Alınan Toplam Yol / Geçen Zaman
Formülü şu şekilde de gösterebiliriz: \( sürat = \frac{yol}{zaman} \)
Önemli nokta: Sürat hesaplanırken cismin hareketi boyunca toplam aldığı yol dikkate alınır. Süratin birimi genellikle metre/saniye (m/s) veya kilometre/saat (km/h)'dir.
Örnek: Bir araba 2 saatte 120 km yol aldıysa sürati:
Hız ise bir cismin birim zamanda yer değiştirmesidir. Yer değiştirme, cismin başlangıç ve bitiş noktaları arasındaki en kısa mesafedir (düz çizgi). Hızı hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanırız:
Hız = Yer Değiştirme / Geçen Zaman
Formülü şu şekilde de gösterebiliriz: \( hız = \frac{yer \ değiştirme}{zaman} \)
Önemli nokta: Hız hesaplanırken cismin ilk ve son konumu arasındaki kuş uçuşu mesafe (yer değiştirme) kullanılır. Hız, süratten farklı olarak yönlü bir büyüklüktür. Yani hızı söylerken "kuzeye doğru 40 km/saat" gibi ifadeler kullanabiliriz.
Örnek: Bir öğrenci evinden çıkıp dolanarak okula gidiyor. Ev ile okul arası kuş uçuşu 500 metre, ama öğrencinin okula varana kadar yürüdüğü yol 800 metredir. Bu yolculuk 10 dakika sürdüyse:
Küçük Bir Benzetme: Bir karıncayı düşünün. Yuvasından çıkıp, etrafta dolana dolana bir yaprak bulsun ve yuvasına geri dönsün. Bu yolculukta karıncanın sürati (toplam yürüdüğü mesafe) oldukça yüksek olabilir. Ancak başlangıç ve bitiş noktası aynı olduğu için yer değiştirmesi sıfırdır. Bu nedenle bu yolculuğun ortalama hızı sıfırdır.
Bu örnek, hız ve sürat arasındaki en temel farkı göstermektedir.
Soru 1: Bir araç, 300 metrelik düz bir yolu 60 saniyede gidiyor. Bu aracın sürati kaç m/s'dir?
a) 3 m/s
b) 5 m/s
c) 6 m/s
d) 10 m/s
Cevap: b) 5 m/s
Çözüm: Sürat = Alınan yol / Zaman formülü ile hesaplanır. 300 m / 60 s = 5 m/s
Soru 2: Bir bisikletli doğu yönünde 20 m/s süratle hareket ederken, yönünü kuzeye çevirip aynı süratle devam ediyor. Bu durumla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Bisikletlinin hızı değişmemiştir
b) Bisikletlinin sürati artmıştır
c) Bisikletlinin hızı değişmiştir
d) Bisikletlinin sürati azalmıştır
Cevap: c) Bisikletlinin hızı değişmiştir
Çözüm: Hız, yönü de içeren vektörel bir büyüklüktür. Yön değiştiği için hız da değişmiştir. Sürat ise skaler büyüklük olduğundan değişmemiştir.
Soru 3: Bir araç 2 saatte 120 km yol alıyor. Aynı araç bu yolu 1,5 saatte alsaydı sürati nasıl değişirdi?
a) 20 km/sa artardı
b) 10 km/sa azalırdı
c) 20 km/sa azalırdı
d) Değişmezdi
Cevap: a) 20 km/sa artardı
Çözüm: İlk durum: 120 km / 2 sa = 60 km/sa. İkinci durum: 120 km / 1,5 sa = 80 km/sa. 80 - 60 = 20 km/sa artardı.
Soru 4: Bir araç A noktasından B noktasına 40 km/sa süratle gidiyor, B'den A'ya ise 60 km/sa süratle dönüyor. Bu araç için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
a) Ortalama sürat 50 km/sa'dır
b) Ortalama hız sıfırdır
c) Ortalama sürat 100 km/sa'dır
d) Ortalama hız 50 km/sa'dır
Cevap: b) Ortalama hız sıfırdır
Çözüm: Araç başlangıç noktasına döndüğü için yer değiştirmesi sıfırdır. Hız = Yer değiştirme / Zaman olduğundan ortalama hız sıfırdır. Ortalama sürat ise toplam yol / toplam zaman ile hesaplanır ve 50 km/sa değildir.
