10 m/s hızla hareket eden bir araba sabit 2 m/s² ivme ile yavaşlıyor. Arabanın durması için geçen süre kaç saniyedir?
Bu soruda, hareket eden bir aracın yavaşlayarak durması için geçen süreyi bulacağız. Fizikteki temel hareket denklemlerinden birini kullanarak bu problemi kolayca çözebiliriz. Haydi adım adım ilerleyelim:
Öncelikle soruda bize hangi bilgilerin verildiğini ve neyi bulmamız gerektiğini netleştirelim:
Aracın ilk hızı ($v_0$) $10 \text{ m/s}$'dir.
Aracın durması istendiği için son hızı ($v$) $0 \text{ m/s}$ olacaktır.
Araba yavaşladığı için ivme ($a$) hareket yönünün tersinedir. Bu yüzden ivmeyi negatif olarak almalıyız: $a = -2 \text{ m/s}^2$.
Bulmamız gereken değer ise arabanın durması için geçen süre ($t$)'dir.
Hız, ivme ve zaman arasındaki ilişkiyi veren temel kinematik denklem şudur:
$v = v_0 + at$
Bu formül, sabit ivmeli hareketlerde son hızı, ilk hızı, ivmeyi ve zamanı birbirine bağlar. Tüm bilinen ve bilinmeyen değişkenlerimiz bu formülde yer almaktadır.
Şimdi bildiğimiz değerleri seçtiğimiz formüle dikkatlice yerleştirelim:
$0 \text{ m/s} = 10 \text{ m/s} + (-2 \text{ m/s}^2) \cdot t$
Denklemi $t$ için çözerek arabanın durması için geçen süreyi hesaplayalım:
$0 = 10 - 2t$
$-10 = -2t$
Her iki tarafı da $-2$'ye bölelim:
$t = \frac{-10}{-2}$
$t = 5 \text{ s}$
Yani, $10 \text{ m/s}$ hızla hareket eden bir arabanın $2 \text{ m/s}^2$ ivme ile yavaşlayarak durması için geçen süre $5$ saniyedir.
Cevap B seçeneğidir.