6. sınıf Hız nedir? Hız ve sürat arasındaki farklar Test 1

Bir yarış pistinde tur atan bir araç, 800 metre uzunluğundaki pisti 40 saniyede tamamlıyor. Bu aracın ortalama sürati ve ortalama hızı için ne söylenebilir?

A) Ortalama sürat, ortalama hızdan büyüktür
B) Ortalama hız, ortalama süratten büyüktür
C) Ortalama sürat ve ortalama hız eşittir
D) Ortalama hız sıfırdır

Sevgili öğrenciler, bu soru ortalama sürat ve ortalama hız kavramları arasındaki temel farkı anlamamızı gerektiren güzel bir örnektir. Şimdi adım adım bu soruyu çözelim:

• Adım 1: Temel Kavramları Hatırlayalım
  • Ortalama Sürat: Bir cismin birim zamanda aldığı toplam yoldur. Skaler bir büyüklüktür, yani sadece büyüklüğü vardır, yönü yoktur. Formülü: $ \text{Ortalama Sürat} = \frac{\text{Toplam Alınan Yol}}{\text{Toplam Geçen Zaman}} $
  • Ortalama Hız: Bir cismin birim zamanda yaptığı toplam yer değiştirmedir. Vektörel bir büyüklüktür, yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Formülü: $ \text{Ortalama Hız} = \frac{\text{Toplam Yer Değiştirme}}{\text{Toplam Geçen Zaman}} $
  • Yol ve Yer Değiştirme Farkı:
    • Yol: Bir cismin hareketi boyunca katettiği toplam mesafedir.
    • Yer Değiştirme: Bir cismin son konumu ile ilk konumu arasındaki en kısa mesafedir ve yönlüdür. Eğer bir cisim başladığı noktaya geri dönerse, yer değiştirmesi sıfır olur.
• Adım 2: Sorudaki Bilgileri İnceleyelim
  • Pist uzunluğu: 800 metre. Bu, aracın bir turda aldığı toplam yoldur.
  • Zaman: 40 saniye.
  • Araç "tur atıyor" ifadesi çok önemlidir. Bu, aracın başladığı noktadan hareket edip, pisti dolaşarak tekrar başladığı noktaya geri döndüğü anlamına gelir.
• Adım 3: Ortalama Sürati Hesaplayalım
  • Aracın aldığı toplam yol 800 metredir.
  • Toplam geçen zaman 40 saniyedir.
  • Ortalama Sürat = $ \frac{\text{Toplam Alınan Yol}}{\text{Toplam Geçen Zaman}} = \frac{800 \text{ m}}{40 \text{ s}} = 20 \text{ m/s} $
• Adım 4: Ortalama Hızı Hesaplayalım
  • Araç bir turu tamamladığında, başladığı noktaya geri dönmüştür. Bu durumda, aracın ilk konumu ile son konumu aynıdır.
  • Dolayısıyla, aracın toplam yer değiştirmesi sıfırdır ($ \Delta x = 0 $).
  • Toplam geçen zaman 40 saniyedir.
  • Ortalama Hız = $ \frac{\text{Toplam Yer Değiştirme}}{\text{Toplam Geçen Zaman}} = \frac{0 \text{ m}}{40 \text{ s}} = 0 \text{ m/s} $
• Adım 5: Sonuçları Karşılaştıralım ve Doğru Seçeneği Belirleyelim
  • Ortalama sürat = $20 \text{ m/s}$
  • Ortalama hız = $0 \text{ m/s}$
  • Bu durumda, ortalama hızın sıfır olduğunu görüyoruz. Seçeneklere baktığımızda, D seçeneği bu durumu tam olarak ifade etmektedir.

Cevap D seçeneğidir.