Yerden 80 m yükseklikten 40 m/s hızla yatay atılan bir cismin yere çarpma hızının büyüklüğü kaç m/s'dir? (g=10 m/s²)
A) 40√2Bu soruyu çözmek için öncelikle cismin düşey ve yatay hareketlerini ayrı ayrı incelememiz gerekiyor. Unutmayın, yatay atış hareketinde cismin yatay hızı sabittir, düşey hızı ise yerçekimi etkisiyle artar.
Cismin düşeyde aldığı yol (80 m) ve yerçekimi ivmesi ($g = 10 \, \text{m/s}^2$) biliniyor. Düşey hızını bulmak için aşağıdaki formülü kullanabiliriz:
$v_y^2 = v_{0y}^2 + 2 \cdot g \cdot h$
Burada:
Değerleri yerine koyarsak:
$v_y^2 = 0^2 + 2 \cdot 10 \cdot 80 = 1600$
$v_y = \sqrt{1600} = 40 \, \text{m/s}$
Yani cismin yere çarptığı andaki düşey hızı 40 m/s'dir.
Yatay atış hareketinde yatay hız sabittir. Bu nedenle cismin yatay hızı, atıldığı andaki hıza eşittir. Yani $v_x = 40 \, \text{m/s}$
Cismin yere çarpma hızının büyüklüğünü bulmak için yatay ve düşey hızların bileşkesini almamız gerekir. Bu, Pisagor teoremi ile kolayca bulunabilir:
$v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$
Değerleri yerine koyarsak:
$v = \sqrt{40^2 + 40^2} = \sqrt{1600 + 1600} = \sqrt{3200} = \sqrt{1600 \cdot 2} = 40\sqrt{2} \, \text{m/s}$
Gördüğünüz gibi, işlem adımlarını takip ederek sonuca ulaştık.
Cevap C seçeneğidir.