🎯 Atış Hareketleri: Serbest Düşme, Düşey ve Yatay Atış Formülleri
Bu ders notunda, fizik dersinin temel konularından olan atış hareketlerini detaylı bir şekilde inceleyeceğiz. Serbest düşme, düşey atış ve yatay atış hareketlerinin formüllerini ve özelliklerini örneklerle açıklayacağız.
🍎 Serbest Düşme
Serbest düşme, bir cismin yalnızca yer çekimi etkisi altında, ilk hızsız hareketi olarak tanımlanır. Bu harekette cismin ivmesi sabittir ve yer çekimi ivmesine eşittir (g ≈ 9.81 m/s²).
- ⏱️ Geçen Süre (t): Cismin düşmeye başladığı andan itibaren geçen süre.
- 📏 Alınan Yol (h): Cismin düşme sırasında aldığı düşey mesafe.
- 🚀 Son Hız (v): Cismin yere çarptığı andaki hızı.
Formüller:
*
Alınan Yol (h): h = (1/2) * g * t²
*
Son Hız (v): v = g * t
*
Hızın Yolla İlişkisi: v² = 2 * g * h
Örnek Soru:
Bir cisim
20 metre yükseklikten serbest bırakılıyor. Cismin yere düşme süresini ve yere çarpma hızını hesaplayınız. (g = 10 m/s² alınız.)
Çözüm:
*
Düşme Süresi (t): h = (1/2) * g * t² => 20 = (1/2) * 10 * t² => t² = 4 => t = 2 saniye
*
Yere Çarpma Hızı (v): v = g * t => v = 10 * 2 => v = 20 m/s
🚀 Düşey Atış
Düşey atış, bir cismin düşey doğrultuda yukarı veya aşağı doğru ilk hızla atılmasıdır. İki tür düşey atış vardır: yukarı doğru düşey atış ve aşağı doğru düşey atış.
⬆️ Yukarı Doğru Düşey Atış
Cisim yukarı doğru bir ilk hızla atılır. Yer çekimi ivmesi cismi yavaşlatır ve cisim belirli bir yüksekliğe ulaştıktan sonra aşağı doğru düşmeye başlar.
- 🌱 İlk Hız (v₀): Cismin atıldığı andaki hızı.
- ⏱️ Çıkış Süresi (tç): Cismin en yüksek noktaya ulaşması için geçen süre.
- 📏 Maksimum Yükseklik (hmaks): Cismin ulaşabileceği en yüksek nokta.
Formüller:
*
Çıkış Süresi (tç): tç = v₀ / g
*
Maksimum Yükseklik (hmaks): hmaks = (v₀²) / (2 * g)
*
Herhangi Bir Andaki Hız (v): v = v₀ - g * t
*
Herhangi Bir Andaki Konum (h): h = v₀ * t - (1/2) * g * t²
Örnek Soru:
Bir cisim
30 m/s hızla yukarı doğru düşey olarak atılıyor. Cismin çıkış süresini ve ulaşabileceği maksimum yüksekliği hesaplayınız. (g = 10 m/s² alınız.)
Çözüm:
*
Çıkış Süresi (tç): tç = v₀ / g => tç = 30 / 10 => tç = 3 saniye
*
Maksimum Yükseklik (hmaks): hmaks = (v₀²) / (2 * g) => hmaks = (30²) / (2 * 10) => hmaks = 45 metre
⬇️ Aşağı Doğru Düşey Atış
Cisim aşağı doğru bir ilk hızla atılır. Yer çekimi ivmesi cismin hızlanmasına neden olur.
Formüller:
*
Son Hız (v): v = v₀ + g * t
*
Alınan Yol (h): h = v₀ * t + (1/2) * g * t²
➡️ Yatay Atış
Yatay atış, bir cismin yatay doğrultuda bir ilk hızla atılmasıdır. Cisim hem yatay hem de düşey hareket yapar. Yatay hareketi sabit hızlı, düşey hareketi ise serbest düşmedir.
- 🌱 İlk Yatay Hız (vx): Cismin yatay doğrultudaki ilk hızı (sabit).
- ⏱️ Uçuş Süresi (t): Cismin havada kalma süresi.
- 📏 Menzil (x): Cismin yatayda aldığı mesafe.
- 📏 Düşey Yükseklik (h): Cismin atıldığı yükseklik.
Formüller:
*
Uçuş Süresi (t): t = √(2 * h / g)
*
Menzil (x): x = vx * t
Örnek Soru:
Bir cisim
80 metre yükseklikten
15 m/s yatay hızla atılıyor. Cismin uçuş süresini ve menzilini hesaplayınız. (g = 10 m/s² alınız.)
Çözüm:
*
Uçuş Süresi (t): t = √(2 * h / g) => t = √(2 * 80 / 10) => t = √16 => t = 4 saniye
*
Menzil (x): x = vx * t => x = 15 * 4 => x = 60 metre
