Aşağıdakilerden hangisi serbest düşme hareketinin özelliklerinden biri değildir?
A) İvme sabittir
B) Başlangıç hızı sıfırdır
C) Hava direnci ihmal edilir
D) Kütle arttıkça ivme artar
E) Hız zamanla artar
İşte serbest düşme sorusunun adım adım çözümü:
Serbest düşme, bir cismin yalnızca yer çekimi kuvvetinin etkisi altında hareket etmesidir. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) İvme sabittir: Serbest düşmede ivme, yer çekimi ivmesidir ($g$) ve değeri yaklaşık olarak $9.8 m/s^2$'dir. Bu değer sabittir. Yani bu ifade serbest düşmenin bir özelliğidir.
- B) Başlangıç hızı sıfırdır: Serbest düşme hareketi için cisim genellikle başlangıçta durmaktadır. Ancak, illa sıfır olmak zorunda değildir. Soru, "serbest düşme hareketinin özelliklerinden biri değildir" dediği için bu ifade yanıltıcı olabilir. Ama diğer seçeneklere de bakalım.
- C) Hava direnci ihmal edilir: Serbest düşme ideal bir durumdur ve genellikle hava direnci ihmal edilir. Hava direncinin olmadığı varsayılır. Bu da serbest düşmenin temel bir özelliğidir.
- D) Kütle arttıkça ivme artar: İşte bu ifade kesinlikle yanlıştır! Newton'ın ikinci yasasına göre, bir cisme etkiyen net kuvvet ($F_{net}$), cismin kütlesi ($m$) ile ivmesinin ($a$) çarpımına eşittir: $F_{net} = m \cdot a$. Serbest düşmede cisme etkiyen tek kuvvet yer çekimi kuvvetidir ($F_g = m \cdot g$). Bu durumda $m \cdot g = m \cdot a$ olur. Görüldüğü gibi kütleler sadeleşir ve ivme ($a$), yer çekimi ivmesine ($g$) eşit olur. Yani, ivme kütleye bağlı değildir. Kütle artsa da azalsa da ivme aynı kalır.
- E) Hız zamanla artar: Yer çekimi ivmesi sabit olduğu için, serbest düşen bir cismin hızı her saniye $9.8 m/s$ artar. Bu nedenle hız zamanla artar ifadesi doğrudur.
Açıklamalardan da anlaşılacağı gibi, kütle arttıkça ivmenin artması serbest düşme hareketinin bir özelliği değildir.
Cevap D seçeneğidir.
