10. sınıf fizik 1. dönem 2. yazılı 1. senaryo Test 5

Yatay atış hareketi yapan bir cisim için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (Hava direnci ihmal edilmiştir.)

A) Yatay hız bileşeni hareket boyunca sabittir.
B) Düşey hız bileşeni düzgün hızlanan hareket yapar.
C) Cismin ivmesi hareket boyunca sabittir ve yer çekimi ivmesine eşittir.
D) Cismin yere çarpma hızı, atıldığı andaki yatay hızına eşittir.
E) Cismin yatayda aldığı yol, yatay hızına ve uçuş süresine bağlıdır.

Yatay atış hareketi, bir cismin belirli bir yükseklikten yatay doğrultuda bir ilk hızla atılmasıyla gerçekleşen bir harekettir. Hava direncinin ihmal edildiği durumlarda, bu hareket iki bağımsız bileşene ayrılabilir:

• Yatay Hareket: Cismin yatay doğrultudaki hızı sabittir çünkü yatayda etki eden herhangi bir kuvvet (ve dolayısıyla ivme) yoktur.
• Düşey Hareket: Cisim serbest düşme hareketi yapar. Yani, yer çekimi ivmesi ($g$) etkisiyle düzgün hızlanan bir hareket gerçekleştirir.

Şimdi seçenekleri bu bilgiler ışığında inceleyelim:

• A) Yatay hız bileşeni hareket boyunca sabittir.

  Bu ifade doğrudur. Yatay atış hareketinde, hava direnci ihmal edildiğinde, cisme yatay doğrultuda etki eden hiçbir kuvvet yoktur. Newton'ın birinci yasasına göre, net kuvvet sıfır olduğunda cismin hızı değişmez. Dolayısıyla, yatay hız bileşeni hareket boyunca sabit kalır.

• B) Düşey hız bileşeni düzgün hızlanan hareket yapar.

  Bu ifade doğrudur. Cismin düşey hareketi, yer çekimi ivmesi ($g$) etkisi altında gerçekleşen bir serbest düşme hareketidir. Başlangıçta düşey hızı sıfır olsa da, yer çekimi ivmesi nedeniyle düşey hızı her saniye $g$ kadar artar. Bu da düşeyde düzgün hızlanan bir hareket olduğu anlamına gelir.

• C) Cismin ivmesi hareket boyunca sabittir ve yer çekimi ivmesine eşittir.

  Bu ifade doğrudur. Hava direnci ihmal edildiğinde, cisme etki eden tek kuvvet yer çekimi kuvvetidir ve bu kuvvet düşey aşağı yönlüdür. Dolayısıyla, cismin net ivmesi her zaman yer çekimi ivmesine ($g$) eşittir ve yönü de daima aşağı doğrudur. Yer çekimi ivmesi, Dünya yüzeyine yakın bölgelerde sabit kabul edilir.

• D) Cismin yere çarpma hızı, atıldığı andaki yatay hızına eşittir.

  Bu ifade yanlıştır. Cisim yere çarptığında, yatay hız bileşeni (atıldığı andaki yatay hızına eşit ve sabit) ve düşey hız bileşeni (yer çekimi nedeniyle artmış olan) olmak üzere iki hız bileşenine sahiptir. Yere çarpma hızı, bu iki hız bileşeninin vektörel toplamının büyüklüğüdür ve Pisagor teoremi ile bulunur: $V_{çarpma} = \sqrt{V_{yatay}^2 + V_{düşey}^2}$. Düşey hız bileşeni sıfır olmadığı için, yere çarpma hızı her zaman atıldığı andaki yatay hızından daha büyük olacaktır.

• E) Cismin yatayda aldığı yol, yatay hızına ve uçuş süresine bağlıdır.

  Bu ifade doğrudur. Yatay hareket sabit hızlı olduğu için, yatayda alınan yol (menzil) $X = V_{yatay} \times T_{uçuş}$ formülüyle hesaplanır. Yani, yatayda alınan yol doğrudan yatay hızına ve cismin havada kalma süresine (uçuş süresi) bağlıdır.

Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade D seçeneğidir.

Cevap D seçeneğidir.