Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyelim ve her bir ifadenin neden doğru olduğunu fizik prensipleriyle açıklayalım.
- Öncelikle durumu anlayalım: Bir araba düz yolda sabit hızla giderken sürücü frene basıyor. Frene basmak, arabanın hızını azaltma eylemidir. Bu durum, arabanın hareketinde bir değişiklik olduğu anlamına gelir.
Şimdi ifadeleri tek tek değerlendirelim:
- I. İfade: "Araba yavaşlar"
- Sürücü frene bastığında, fren sistemi tekerleklerin dönme hareketini yavaşlatır. Bu durum, yol ile tekerlekler arasında bir sürtünme kuvveti oluşturur.
- Bu sürtünme kuvveti, arabanın hareket yönünün tersine etki ederek arabanın hızını azaltır.
- Hızın azalması, arabanın yavaşlaması demektir.
- Bu nedenle, I. ifade doğrudur.
- II. İfade: "Arabanın ivmesi negatiftir"
- İvme, bir cismin hızındaki değişim oranıdır. Matematiksel olarak $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ formülüyle ifade edilir.
- Araba yavaşladığında, hızı zamanla azalır. Eğer arabanın başlangıçtaki hareket yönünü pozitif kabul edersek, hızı pozitif bir değerden sıfıra doğru azalır.
- Hızdaki bu azalma, hız değişiminin ($\Delta v$) negatif olduğu anlamına gelir (çünkü son hız, ilk hızdan küçüktür).
- Dolayısıyla, hız değişimi negatif olduğunda, ivme de negatif olur. Negatif ivme, genellikle yavaşlama veya "decelaration" olarak adlandırılır.
- Bu nedenle, II. ifade doğrudur.
- III. İfade: "Arabanın üzerine etki eden dengelenmemiş kuvvet vardır"
- Newton'ın Birinci Hareket Yasası'na göre, bir cisim üzerine etki eden net kuvvet sıfırsa, cisim ya durmaya devam eder ya da sabit hızla hareketine devam eder. Yani hızında bir değişiklik olmaz.
- Newton'ın İkinci Hareket Yasası'na göre ise, bir cisim üzerine etki eden net kuvvet varsa, cisim bu kuvvet yönünde ivmelenir ($F_{net} = ma$).
- Araba yavaşladığına göre, hızı değişiyor demektir. Hızdaki değişim, ivmenin var olduğu anlamına gelir (II. ifadede açıkladığımız gibi negatif ivme).
- İvme varsa, Newton'ın İkinci Yasası gereği, araba üzerine etki eden bir net kuvvet (yani dengelenmemiş bir kuvvet) olmalıdır. Frene basıldığında oluşan sürtünme kuvveti, bu dengelenmemiş kuvvettir ve arabanın yavaşlamasına neden olur.
- Bu nedenle, III. ifade doğrudur.
Sonuç olarak, verilen üç ifade de doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
