Bir bisikletli düz bir yolda hareket ederken ilk 5 saniyede 20 m, sonraki 5 saniyede 30 m yol alıyor. Bisikletlinin hareketi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Sabit hızlı hareket etmiştir
B) Ortalama hızı 5 m/s'dir
C) İvmesi pozitiftir
D) Konumu lineer olarak artmıştır
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda bir bisikletlinin hareketini inceleyeceğiz. Hareketin farklı aşamalarındaki verileri kullanarak seçenekleri tek tek değerlendirelim.
-
Verilen Bilgiler:
- İlk 5 saniyede ($t_1 = 5 \text{ s}$) $20 \text{ m}$ yol alıyor ($x_1 = 20 \text{ m}$).
- Sonraki 5 saniyede ($t_2 = 5 \text{ s}$) $30 \text{ m}$ yol alıyor ($x_2 = 30 \text{ m}$).
-
Toplam Süre ve Toplam Yol:
- Toplam geçen süre: $T_{\text{toplam}} = t_1 + t_2 = 5 \text{ s} + 5 \text{ s} = 10 \text{ s}$.
- Toplam alınan yol: $X_{\text{toplam}} = x_1 + x_2 = 20 \text{ m} + 30 \text{ m} = 50 \text{ m}$.
-
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Sabit hızlı hareket etmiştir
- İlk 5 saniyedeki hızı: $v_1 = \frac{x_1}{t_1} = \frac{20 \text{ m}}{5 \text{ s}} = 4 \text{ m/s}$.
- Sonraki 5 saniyedeki hızı: $v_2 = \frac{x_2}{t_2} = \frac{30 \text{ m}}{5 \text{ s}} = 6 \text{ m/s}$.
- Bisikletlinin hızı değiştiği için ($4 \text{ m/s}$'den $6 \text{ m/s}$'ye), sabit hızlı hareket etmemiştir. Bu seçenek yanlıştır.
- B) Ortalama hızı 5 m/s'dir
- Ortalama hız, toplam yolun toplam zamana bölünmesiyle bulunur: $v_{\text{ortalama}} = \frac{X_{\text{toplam}}}{T_{\text{toplam}}}$.
- $v_{\text{ortalama}} = \frac{50 \text{ m}}{10 \text{ s}} = 5 \text{ m/s}$.
- Bu seçenek doğrudur.
- C) İvmesi pozitiftir
- Bisikletlinin hızı $4 \text{ m/s}$'den $6 \text{ m/s}$'ye artmıştır. Hızdaki bu artış, hareketin ivmeli olduğunu ve ivmenin pozitif yönde olduğunu gösterir. Yani bisikletli hızlanmıştır. Bu ifade de doğrudur. Ancak, seçenek B doğrudan bir hesaplama sonucudur ve kesin bir değer verirken, C ivmenin varlığını ve yönünü belirtir. Genellikle en net ve doğrudan hesaplanabilir seçenek tercih edilir.
- D) Konumu lineer olarak artmıştır
- Konumun lineer olarak artması, hızın sabit olduğu anlamına gelir. Ancak yukarıda da gördüğümüz gibi bisikletlinin hızı değişmiştir ($4 \text{ m/s}$ ve $6 \text{ m/s}$). Dolayısıyla konumu lineer olarak artmamıştır, hızlandığı için konum-zaman grafiği parabolik bir eğri çizecektir. Bu seçenek yanlıştır.
-
Sonuç:
A seçeneği yanlıştır çünkü hız değişmiştir. D seçeneği yanlıştır çünkü hız değiştiği için konum lineer artmaz. C seçeneği doğrudur, çünkü hız artmıştır ve bu pozitif ivme demektir. Ancak B seçeneği, tüm hareket boyunca bisikletlinin ortalama hızını kesin bir değerle ifade eder ve bu değer doğrudan verilen bilgilerden hesaplanabilir. Fizik sorularında, en kesin ve doğrudan hesaplanabilir ifade genellikle doğru cevap olarak kabul edilir.
Cevap B seçeneğidir.
