Aşağıdakilerden hangisi düzgün hızlanan harekete örnek olarak verilebilir?
A) Düz yolda sabit hızla giden bisiklet
B) Serbest düşen bir cisim
C) Durağan bir araba
D) Dairesel yolda sabit hızla dönen top
E) Sarkaç hareketi
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, "düzgün hızlanan hareket" kavramını anlamamız ve verilen seçenekler arasından bu tanıma uyan örneği bulmamız isteniyor. Öncelikle düzgün hızlanan hareketin ne anlama geldiğini hatırlayalım:
- Düzgün hızlanan hareket: Bir cismin hızının, her eşit zaman aralığında eşit miktarda arttığı harekettir. Bu durumda cismin ivmesi sabittir ve sıfırdan farklıdır. Yani, cisim sabit bir ivme ile hızlanmaktadır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Düz yolda sabit hızla giden bisiklet: "Sabit hız" ifadesi, bisikletin hızının büyüklüğünün ve yönünün değişmediği anlamına gelir. Hız değişmediği için ivme sıfırdır. Bu, düzgün doğrusal harekettir, düzgün hızlanan hareket değildir.
- B) Serbest düşen bir cisim: Serbest düşme, bir cismin sadece yerçekimi kuvvetinin etkisi altında (hava direnci ihmal edilerek) hareket etmesidir. Yerçekimi ivmesi ($g$) sabittir ve yaklaşık $9.8 \ m/s^2$ değerindedir. Cisim aşağı doğru düşerken hızı her saniye $g$ kadar artar. Bu durum, hızın sabit bir ivme ile arttığı anlamına gelir. Dolayısıyla, serbest düşen bir cisim düzgün hızlanan harekete mükemmel bir örnektir.
- C) Durağan bir araba: "Durağan" demek, arabanın hızının sıfır olduğu anlamına gelir. Hız sıfır olduğu için ivme de sıfırdır. Bu bir hareket bile değildir, dolayısıyla düzgün hızlanan hareket değildir.
- D) Dairesel yolda sabit hızla dönen top: Burada "sabit hız" ifadesi sürati (hızın büyüklüğünü) ifade eder. Ancak hız, vektörel bir büyüklük olduğu için yönü de önemlidir. Dairesel yolda hareket eden bir topun hızı, yönü sürekli değiştiği için sürekli değişir. Bu değişimden dolayı bir ivme (merkezcil ivme) vardır. Ancak bu ivme, hızın büyüklüğünü değil, sadece yönünü değiştirir. Bu hareket düzgün çembersel harekettir, düzgün hızlanan hareket değildir çünkü hızın büyüklüğü artmaz.
- E) Sarkaç hareketi: Sarkaç hareketi, salınım hareketidir. Sarkaçın hızı ve ivmesi hareket boyunca sürekli değişir. En alt noktada hız maksimum, ivme sıfırdır; en uç noktalarda ise hız sıfır, ivme maksimumdur. Bu hareket, basit harmonik hareket olarak adlandırılır ve düzgün hızlanan hareket değildir.
Yukarıdaki açıklamalara göre, hızın sabit bir ivme ile arttığı tek durum serbest düşen bir cismin hareketidir.
Cevap B seçeneğidir.
