10. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 4. senaryo Test 3

Yatay atış hareketi yapan bir cisim için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Yatay hızı sabittir.
B) Düşeyde serbest düşme hareketi yapar.
C) Yer çekimi ivmesi sadece düşey doğrultudadır.
D) Menzil, atış yüksekliğine bağlı değildir.
E) Hava sürtünmesi önemsenmezse, yatayda ivmesi sıfırdır.

Sevgili öğrenciler, yatay atış hareketi, günlük hayatta sıkça karşılaştığımız, örneğin bir masadan yuvarlanan topun veya bir uçaktan bırakılan yardım paketinin hareketini açıklayan önemli bir konudur. Bu hareketi doğru anlamak için her bir bileşeni ayrı ayrı incelemeliyiz. Şimdi sorudaki ifadeleri adım adım değerlendirelim:

• A) Yatay hızı sabittir.

  Yatay atış hareketinde, hava sürtünmesi ihmal edildiğinde, cisme yatay doğrultuda etki eden hiçbir kuvvet yoktur. Newton'un hareket yasalarına göre, net kuvvetin sıfır olduğu durumda cismin hızı sabit kalır. Dolayısıyla, cismin yatay hızı ($v_x$) hareket boyunca değişmez. Bu ifade doğrudur.

• B) Düşeyde serbest düşme hareketi yapar.

  Cisim yatay olarak atıldığında, düşey doğrultudaki ilk hızı sıfırdır. Ancak yer çekimi kuvveti nedeniyle düşey doğrultuda sürekli olarak yer çekimi ivmesi ($g$) ile hızlanır. Bu durum, cismin düşeyde tıpkı yüksekten serbest bırakılmış bir cisim gibi hareket etmesi anlamına gelir. Bu ifade doğrudur.

• C) Yer çekimi ivmesi sadece düşey doğrultudadır.

  Yer çekimi kuvveti ve dolayısıyla yer çekimi ivmesi ($g$), her zaman yerin merkezine doğru, yani düşey aşağı yönlüdür. Yatay doğrultuda yer çekimi ivmesinin bir bileşeni yoktur. Bu ifade doğrudur.

• D) Menzil, atış yüksekliğine bağlı değildir.

  Menzil ($R$), cismin yatayda kat ettiği mesafedir ve $R = v_x \cdot t$ formülüyle hesaplanır, burada $t$ uçuş süresidir. Uçuş süresi ($t$) ise cismin düşeyde kat ettiği mesafeye, yani atış yüksekliğine ($h$) bağlıdır. Düşeyde serbest düşme hareketi yaptığından, $h = \frac{1}{2}gt^2$ bağıntısından $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$ bulunur. Bu $t$ değerini menzil formülünde yerine yazarsak, $R = v_x \sqrt{\frac{2h}{g}}$ elde ederiz. Bu formül açıkça göstermektedir ki, menzil ($R$) hem yatay hıza ($v_x$) hem de atış yüksekliğine ($h$) bağlıdır. Atış yüksekliği arttıkça uçuş süresi artar ve dolayısıyla menzil de artar. Bu ifade yanlıştır.

• E) Hava sürtünmesi önemsenmezse, yatayda ivmesi sıfırdır.

  Hava sürtünmesi ihmal edildiğinde, cisme yatay doğrultuda etki eden hiçbir kuvvet yoktur. Newton'un ikinci yasası ($F=ma$) gereği, net kuvvet sıfır olduğunda ivme de sıfır olur. Bu durum, yatay hızın sabit olduğu (A seçeneği) gerçeğiyle de tutarlıdır. Bu ifade doğrudur.

Yukarıdaki analizler sonucunda, menzilin atış yüksekliğine bağlı olmadığını iddia eden D seçeneğinin yanlış olduğu ortaya çıkmıştır.

Cevap D seçeneğidir.