Sabit hızlı hareket hız zaman grafiği Test 2

Bir araç sabit hızla hareket ederken sürücü aynı hızı koruyarak viraja giriyor. Bu durumda araç için ne söylenebilir?

A) Hızı sabit kalmıştır
B) Sürati değişmemiştir
C) İvmesi sıfırdır
D) Yönü değişmemiştir

Merhaba sevgili öğrenciler,

Bu soruyu çözmek için öncelikle fizik dersinde sıkça karıştırılan iki önemli kavramı, hız ve sürat arasındaki farkı çok iyi anlamamız gerekiyor. Ayrıca ivme kavramını da hatırlayalım.

• Sürat (Speed): Bir cismin birim zamanda aldığı yolun büyüklüğüdür. Sadece bir sayısal değeri (büyüklüğü) vardır, yönü yoktur. Bu yüzden skaler bir büyüklüktür. Örneğin, "araba 80 km/sa süratle gidiyor" dediğimizde sadece ne kadar hızlı gittiğini belirtiriz.
• Hız (Velocity): Bir cismin birim zamanda yaptığı yer değiştirmenin hem büyüklüğünü hem de yönünü ifade eder. Hem sayısal değeri hem de bir yönü (örneğin doğuya, batıya, yukarıya) vardır. Bu yüzden vektörel bir büyüklüktür. Örneğin, "araba doğuya doğru 80 km/sa hızla gidiyor" dediğimizde hem ne kadar hızlı gittiğini hem de hangi yöne gittiğini belirtiriz.
• İvme (Acceleration): Hızdaki değişimin birim zamandaki oranıdır. Bir cismin hızı değişiyorsa (yani büyüklüğü veya yönü değişiyorsa) o cisim ivmeli hareket yapıyor demektir. İvme de vektörel bir büyüklüktür.

Şimdi sorumuza dönelim ve adım adım inceleyelim:

Soru diyor ki: "Bir araç sabit hızla hareket ederken sürücü aynı hızı koruyarak viraja giriyor."

Buradaki kritik ifade "aynı hızı koruyarak viraja giriyor" kısmıdır. Bir araç viraja girdiğinde, hareket yönü mutlaka değişir. Eğer "hız" kelimesi burada vektörel hız anlamında kullanılsaydı, viraja girmek "aynı hızı korumak" ile çelişirdi, çünkü hızın yönü değişmiş olurdu. Bu nedenle, bu ifadede "aynı hızı korumak" derken kastedilen şey, hızın büyüklüğü yani süratidir. Sürücü viraj boyunca aracın hız göstergesindeki değeri (süratini) değiştirmemiştir.

Şimdi seçenekleri bu bilgiler ışığında değerlendirelim:

• A) Hızı sabit kalmıştır

  Bu doğru değildir. Hız, hem büyüklük hem de yön içeren vektörel bir niceliktir. Araç viraja girdiğinde, hareket yönü değişir. Yön değiştiği için hız vektörü de değişmiş olur, dolayısıyla hız sabit kalmamıştır.

• B) Sürati değişmemiştir

  Evet, bu doğrudur. Soruda "aynı hızı koruyarak viraja giriyor" ifadesiyle kastedilen, hızın büyüklüğü yani süratinin sabit tutulduğudur. Sürücü viraj boyunca aracın hız göstergesindeki değeri (süratini) değiştirmemiştir.

• C) İvmesi sıfırdır

  Bu doğru değildir. İvme, hızdaki değişimin bir göstergesidir. Hızın büyüklüğü veya yönü değiştiğinde ivme oluşur. Araç viraja girdiğinde, sürati sabit kalsa bile yönü değiştiği için hızı değişmiş olur. Hız değiştiği için de araç ivmeli hareket yapar. Virajda oluşan bu ivmeye merkezcil ivme denir ve virajın merkezine doğrudur. Dolayısıyla ivmesi sıfır değildir.

• D) Yönü değişmemiştir

  Bu doğru değildir. Viraj, bir aracın hareket yönünü değiştirmek için tasarlanmış bir yoldur. Araç viraja girdiğinde, hareket yönü mutlaka değişir.

Sonuç olarak, bir araç viraja girdiğinde sürati sabit kalsa bile yönü değiştiği için hızı değişir ve bu da aracın ivmeli hareket yapmasına neden olur.

Cevap B seçeneğidir.