Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu adım adım, anlaşılır bir şekilde çözelim. Fizikte hız ve ivme kavramları çok önemlidir ve bu soru, bu iki vektörel büyüklüğün yönleri arasındaki ilişkiyi anlamamızı istiyor.
- 1. Hız ve İvme Kavramlarını Hatırlayalım:
- Hız (Velocity): Bir cismin birim zamanda aldığı yolun yönlü ifadesidir. Yani hız, hem cismin ne kadar hızlı gittiğini (sürat) hem de hangi yöne gittiğini belirtir. Hız vektörel bir büyüklüktür ve cismin hareket yönündedir.
- İvme (Acceleration): Bir cismin hızındaki değişim oranıdır. İvme de vektörel bir büyüklüktür. Hızın büyüklüğünün (süratin) veya yönünün değişmesi ivme demektir. İvme, hız vektörünün yönünü veya büyüklüğünü değiştirebilir.
- 2. Cismin Hızının Azalması Ne Anlama Gelir?
- Soru, "Bir cismin hızı zamanla azalıyorsa" diyor. Bu ifade, cismin yavaşladığı anlamına gelir.
- Yavaşlama durumunda, cismin hareketini engelleyici veya yavaşlatıcı bir etki söz konusudur. Newton'ın ikinci yasasına göre, bir cisme etki eden net kuvvet ($F$) ile cismin kazandığı ivme ($a$) aynı yöndedir ($F = ma$). Dolayısıyla, yavaşlama durumunda ivme, cismin hareket yönünün tersine olmalıdır.
- 3. Hız ve İvme Vektörlerinin Yönlerini Belirleyelim:
- Cisim hareket ediyorsa, hız vektörü her zaman cismin hareket yönündedir. Örneğin, bir araba ileri doğru gidiyorsa, hız vektörü ileri doğrudur.
- Cisim yavaşlıyorsa, ivme vektörü cismin hareket yönünün tersinedir. Çünkü ivme, hızın büyüklüğünü azaltmaya çalışıyor. Aynı araba örneğinde, ileri doğru giden araba frene bastığında yavaşlar. Bu durumda hız vektörü ileri doğru iken, frenleme ivmesi (yavaşlama ivmesi) geriye doğrudur.
- 4. Vektörler Arasındaki Açıyı Bulalım:
- Hız vektörü hareket yönünde.
- İvme vektörü hareket yönünün tam tersinde.
- Birbirine zıt yönde olan iki vektör arasındaki açı her zaman $180^\circ$ derecedir.
Bu durumda, hız ve ivme vektörleri arasındaki açı $180^\circ$ derecedir.
Cevap D seçeneğidir.
