Aşağıdakilerden hangisi ivmeli harekete bir örnektir?
A) Sabit hızla giden bir tren
B) Düz bir yolda sabit hızla ilerleyen bir araba
C) Serbest düşme hareketi
D) Durmakta olan bir cisim
E) Sabit süratle dairesel hareket yapan bir cisim
Bu soruda ivmeli hareketin ne olduğunu ve hangi seçeneklerin bu tanıma uyduğunu adım adım inceleyelim.
İvmeli Hareket Nedir?
- Fizikte ivme, bir cismin hızındaki değişim oranıdır.
- Hız, hem sürat (büyüklük) hem de yön içeren vektörel bir niceliktir.
- Bu nedenle, bir cismin hızı sabit değilse, yani sürati değiştiğinde (hızlanma veya yavaşlama), yönü değiştiğinde veya hem sürati hem de yönü değiştiğinde ivmeli hareket yapar.
- Kısacası, bir cismin hızı sabit değilse, o cisim ivmeli hareket yapıyordur.
Seçenekleri İnceleyelim:
- A) Sabit hızla giden bir tren: "Sabit hız" ifadesi, trenin hem süratinin hem de hareket yönünün değişmediği anlamına gelir. Hız değişmediği için ivme sıfırdır. Bu, ivmeli bir hareket değildir.
- B) Düz bir yolda sabit hızla ilerleyen bir araba: "Düz bir yolda" ifadesi yönün değişmediğini, "sabit hızla" ifadesi ise süratin değişmediğini belirtir. Dolayısıyla, arabanın hızı sabittir ve ivme sıfırdır. Bu da ivmeli bir hareket değildir.
- C) Serbest düşme hareketi: Serbest düşme hareketinde, cisim sadece yer çekimi kuvvetinin etkisi altındadır. Yer çekimi kuvveti, cismin aşağı doğru olan hızının (süratinin) sürekli artmasına neden olur. Sürat değiştiği için, cisim ivmeli hareket yapar. Bu ivmeye yer çekimi ivmesi denir ve yaklaşık olarak $9.8 \text{ m/s}^2$ değerindedir. Bu, ivmeli harekete çok net bir örnektir.
- D) Durmakta olan bir cisim: Durmakta olan bir cismin hızı sıfırdır ve sabittir. Hızında herhangi bir değişim olmadığı için ivme sıfırdır. Bu, ivmeli bir hareket değildir.
- E) Sabit süratle dairesel hareket yapan bir cisim: Bu durumda cismin sürati sabit olsa da, dairesel bir yörüngede hareket ettiği için hareket yönü sürekli olarak değişir. Hız vektörel bir nicelik olduğu için, yönündeki bir değişim hızda bir değişime yol açar. Bu nedenle, sabit süratle dairesel hareket yapan bir cisim de ivmeli hareket yapar (merkezcil ivme).
Sonuç:
Yukarıdaki incelemelerden anlaşıldığı üzere, hem C seçeneği (serbest düşme) hem de E seçeneği (sabit süratle dairesel hareket) ivmeli harekete birer örnektir. Ancak, genellikle temel fizik sorularında ivmeli hareketin en doğrudan ve açık örneği olarak hızın büyüklüğünün (süratin) değiştiği durumlar gösterilir. Serbest düşme hareketinde cismin sürati sürekli artar ve bu durum ivmeli hareketi çok net bir şekilde ifade eder.
Cevap C seçeneğidir.
