Sevgili öğrenciler, bu problemde bir arabanın fren yaparak durma sürecindeki ivmesini bulacağız. İvme, bir cismin hızındaki değişimi zamanla ilişkilendiren önemli bir fiziksel büyüklüktür. Haydi adım adım bu soruyu çözelim!
- 1. Verilenleri belirleyelim:
- Öncelikle soruda bize verilen bilgileri dikkatlice not alalım:
- Arabanın ilk hızı (fren yapmadan önceki hızı): $v_0 = 20 \text{ m/s}$
- Arabanın son hızı (durduğu andaki hızı): $v = 0 \text{ m/s}$ (Çünkü araba duruyor.)
- Fren yapma süresi: $t = 4 \text{ s}$
- Bizden istenen: Arabanın ivmesi ($a$)
- 2. Hız ve ivme arasındaki ilişkiyi hatırlayalım:
- Sabit ivmeli hareket için hız, ilk hız, ivme ve zaman arasındaki ilişkiyi veren temel formül şudur:
- $v = v_0 + at$
- Burada $v$ son hız, $v_0$ ilk hız, $a$ ivme ve $t$ zamandır.
- 3. Bilgileri formülde yerine koyalım:
- Şimdi belirlediğimiz değerleri formülde yerine yazalım:
- $0 \text{ m/s} = 20 \text{ m/s} + a \times 4 \text{ s}$
- 4. İvmeyi hesaplayalım:
- Denklemi $a$ için çözelim:
- $0 - 20 = a \times 4$
- $-20 = 4a$
- Her iki tarafı 4'e bölelim:
- $a = \frac{-20}{4}$
- $a = -5 \text{ m/s}^2$
- 5. Sonucu yorumlayalım:
- Bulduğumuz ivme değeri negatif çıktı. Bu, arabanın hızının azaldığı, yani yavaşladığı anlamına gelir. İvmenin yönü, hareket yönünün tersinedir. Bu durum, fren yapan bir araba için beklenen ve doğru bir sonuçtur.
Cevap C seçeneğidir.
