Sabit ivmeyle yavaşlayan bir araç, 20 m/s hızla giderken frene basılıyor ve 5 saniyede duruyor. Bu aracın ivmesi kaç $m/s^2$ dir?
A) -4Sevgili öğrenciler, bu soruda sabit ivmeyle hareket eden bir aracın ivmesini bulacağız. İvme, hızdaki değişim miktarını ve yönünü gösteren bir büyüklüktür. Aracın yavaşladığını unutmayın, bu da ivmenin yönünün hareket yönüne zıt olacağı anlamına gelir.
Aracın başlangıç hızı (ilk hız, $v_0$) = $20 \text{ m/s}$
Aracın durduğu için son hızı ($v$) = $0 \text{ m/s}$
Frene basıldıktan sonra durma süresi ($t$) = $5 \text{ s}$
Aracın ivmesi ($a$) = ?
Sabit ivmeli hareket problemlerinde hız, ivme ve zaman arasındaki ilişkiyi veren temel formüllerden biri şudur:
$v = v_0 + at$
Burada $v$ son hızı, $v_0$ ilk hızı, $a$ ivmeyi ve $t$ zamanı temsil eder.
Şimdi bildiğimiz değerleri formülde yerine koyalım:
$0 \text{ m/s} = 20 \text{ m/s} + a \times 5 \text{ s}$
Denklemi $a$ için çözelim:
Önce $20 \text{ m/s}$ değerini denklemin diğer tarafına atalım:
$-20 \text{ m/s} = a \times 5 \text{ s}$
Şimdi her iki tarafı $5 \text{ s}$'ye bölelim:
$a = \frac{-20 \text{ m/s}}{5 \text{ s}}$
$a = -4 \text{ m/s}^2$
Bulduğumuz ivme değerinin negatif olması, aracın yavaşladığını gösterir. Yani, aracın hızı hareket yönünün tersine doğru azalmaktadır. Bu da frene basıldığında beklediğimiz bir durumdur.
Cevap A seçeneğidir.