Durgun halden harekete başlayan bir cisim sabit ivme ile 100 metre yol alarak 20 m/s hıza ulaşıyor. Cismin ivmesi kaç m/s²'dir?
Bu tür hareket problemlerini çözerken, öncelikle bize verilen bilgileri ve bizden istenenleri net bir şekilde belirlemeliyiz. Ardından, bu bilgilere uygun kinematik denklemi seçerek çözüme ulaşabiliriz. Haydi adım adım ilerleyelim!
Soruda bize verilen bilgiler şunlardır:
Başlangıç hızı ($v_0$): Cisim durgun halden başladığı için $v_0 = 0 \text{ m/s}$.
Alınan yol ($\Delta x$): Cisim $100$ metre yol alıyor, yani $\Delta x = 100 \text{ m}$.
Son hız ($v$): Cisim $20 \text{ m/s}$ hıza ulaşıyor, yani $v = 20 \text{ m/s}$.
Bizden istenen ise cismin ivmesi ($a$).
Sabit ivmeli hareket problemlerinde kullanabileceğimiz çeşitli denklemler vardır. Bu soruda zaman ($t$) bilgisi verilmediği ve istenmediği için, zamanı içermeyen denklemi kullanmak en pratik yoldur. Bu denklem şöyledir:
$v^2 = v_0^2 + 2a\Delta x$
Şimdi belirlediğimiz değerleri seçtiğimiz denkleme dikkatlice yerleştirelim:
$(20 \text{ m/s})^2 = (0 \text{ m/s})^2 + 2 \cdot a \cdot (100 \text{ m})$
Denklemdeki işlemleri yaparak ivmeyi bulalım:
$400 = 0 + 200a$
$400 = 200a$
Her iki tarafı $200$'e bölelim:
$a = \frac{400}{200}$
$a = 2 \text{ m/s}^2$
Gördüğünüz gibi, cismin ivmesi $2 \text{ m/s}^2$ olarak bulunur. Bu da B seçeneğine karşılık gelmektedir.
Cevap B seçeneğidir.