Bir öğrenci evinden okula gidip geliyor. Ev ile okul arası kuş uçuşu 2 km'dir, ancak öğrenci gidişte 3 km, dönüşte farklı bir yoldan 4 km yol yürüyor. Buna göre öğrencinin gün sonundaki yer değiştirmesi kaç km'dir?
A) 7
B) 0
C) 2
D) 1
Bu soruyu çözmek için öncelikle "yer değiştirme" kavramını çok iyi anlamamız gerekiyor. Fizikte "yer değiştirme" ve "alınan yol" kavramları birbirinden farklıdır.
- Alınan Yol (Mesafe): Bir cismin hareketi boyunca katettiği toplam mesafedir. Yönü önemli değildir, sadece ne kadar yol yürüdüğümüzü gösterir. Örneğin, evden okula 3 km, okuldan eve 4 km yürürsek, toplam alınan yol $3 + 4 = 7$ km olur. Alınan yol skaler bir büyüklüktür.
- Yer Değiştirme: Bir cismin ilk konumu ile son konumu arasındaki en kısa mesafedir ve yönü vardır. Yer değiştirme, sadece başlangıç ve bitiş noktalarına bakar, arada izlenen yola bakmaz. Yer değiştirme vektörel bir büyüklüktür.
Şimdi sorumuza dönelim ve bu bilgileri uygulayalım:
- Öğrenci güne evinden başlıyor. Yani, öğrencinin ilk konumu evidir.
- Öğrenci okula gidiyor ve gün sonunda geri dönüyor. Bu, öğrencinin gün sonunda tekrar evine ulaştığı anlamına gelir. Yani, öğrencinin son konumu da evidir.
- Yer değiştirme, ilk konum ile son konum arasındaki fark olduğu için, öğrencinin ilk konumu ile son konumu aynıdır (ikisi de evidir).
- Bu durumda, öğrencinin gün sonundaki yer değiştirmesi sıfırdır. Çünkü başladığı noktaya geri dönmüştür.
- Soruda verilen "Ev ile okul arası kuş uçuşu 2 km" bilgisi, evin okula göre yer değiştirmesinin büyüklüğünü gösterir. Ancak bu bilgi, öğrencinin gün sonundaki toplam yer değiştirmesini bulmak için kullanılmaz, çünkü öğrenci başlangıç noktasına geri dönmüştür.
- Öğrencinin gidişte 3 km ve dönüşte 4 km yürümesi, onun aldığı toplam yolu gösterir ($3 + 4 = 7$ km). Ancak bu bilgi de yer değiştirmeyi etkilemez, çünkü yer değiştirme sadece başlangıç ve bitiş noktalarına bakar.
Bu yüzden, öğrencinin gün sonundaki yer değiştirmesi $0$ km'dir.
Cevap B seçeneğidir.
