4. sınıf fen bilimleri kuvvetin etkileri Test 2

Kütlesi 0,5 kg olan bir cisim, sürtünmesiz yatay düzlemde 20 m/s hızla hareket ederken, hareket yönüne ters yönde 5 N'luk sabit kuvvet etki ediyor.
Cismin duruncaya kadar geçen süre ve aldığı yol hangi seçenekte doğru verilmiştir?

A) 2 s - 20 m
B) 2 s - 40 m
C) 4 s - 40 m
D) 4 s - 80 m

Haydi, bu fizik problemini adım adım çözelim ve doğru cevaba ulaşalım!

• 📌 İlk olarak verilenleri not alalım: Kütle $m = 0.5 \ kg$, ilk hız $v_0 = 20 \ m/s$, kuvvet $F = 5 \ N$.
• 🧮 İkinci olarak, Newton'ın ikinci yasasını kullanarak ivmeyi hesaplayalım: $F = m \cdot a$ formülünden, $5 = 0.5 \cdot a$ ve buradan $a = \frac{5}{0.5} = 10 \ m/s^2$ (yavaşlama ivmesi).
• ⏱️ Cisim duruncaya kadar geçen süreyi bulalım. Son hız sıfır olacağından ($v = 0$), $v = v_0 + at$ formülünü kullanabiliriz. Ancak, ivme ters yönde olduğu için $-a$ olarak almalıyız: $0 = 20 - 10 \cdot t$. Buradan $t = \frac{20}{10} = 2 \ s$ bulunur.
• 📏 Şimdi de cismin duruncaya kadar aldığı yolu hesaplayalım. $x = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a t^2$ formülünü kullanabiliriz. Yine ivme ters yönde olduğu için $-a$ olarak alacağız: $x = 20 \cdot 2 - \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot (2)^2 = 40 - 20 = 20 \ m$.
• ✅ Doğru Seçenek A'dır.