Bir yüzücü 50 metre uzunluğundaki havuzun bir ucundan diğer ucuna 25 saniyede gidiyor ve hiç durmadan aynı sürede başlangıç noktasına geri dönüyor. Yüzücünün ortalama hızı ve ortalama sürati için ne söylenebilir?
A) Ortalama hız 2 m/s, ortalama sürat 2 m/s
B) Ortalama hız 4 m/s, ortalama sürat 0 m/s
C) Ortalama hız 0 m/s, ortalama sürat 4 m/s
D) Ortalama hız 0 m/s, ortalama sürat 2 m/s
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir yüzücünün hareketi üzerinden ortalama hız ve ortalama sürat kavramlarını inceleyeceğiz. Bu iki kavramın arasındaki farkı anlamak, fiziğin temel konularından biridir. Haydi adım adım çözümleyelim:
- Verilen Bilgileri Belirleyelim:
- Havuzun uzunluğu: $50 \text{ metre}$
- Gidiş süresi: $25 \text{ saniye}$
- Dönüş süresi: $25 \text{ saniye}$
- Toplam Geçen Zamanı Hesaplayalım:
- Yüzücü bir gidiş ve bir dönüş yaptığı için toplam geçen süre, gidiş süresi ile dönüş süresinin toplamıdır.
- Toplam geçen zaman ($t_{toplam}$) = $25 \text{ saniye} + 25 \text{ saniye} = 50 \text{ saniye}$
- Toplam Alınan Yolu (Mesafeyi) Hesaplayalım:
- Alınan yol, hareket boyunca kat edilen toplam mesafedir. Yön önemli değildir.
- Yüzücü 50 metre gidiyor ve 50 metre geri dönüyor.
- Toplam alınan yol ($Yol_{toplam}$) = $50 \text{ metre} + 50 \text{ metre} = 100 \text{ metre}$
- Toplam Yer Değiştirmeyi Hesaplayalım:
- Yer değiştirme, cismin başlangıç noktası ile bitiş noktası arasındaki en kısa mesafedir ve yönlü bir büyüklüktür.
- Yüzücü havuzun bir ucundan diğer ucuna gidip, hiç durmadan aynı yoldan başlangıç noktasına geri dönüyor. Bu durumda, hareketin sonunda yüzücü başladığı noktaya geri gelmiş olur.
- Başlangıç ve bitiş noktaları aynı olduğu için toplam yer değiştirme ($\Delta x_{toplam}$) = $0 \text{ metre}$ olur.
- Ortalama Sürati Hesaplayalım:
- Ortalama sürat, toplam alınan yolun toplam geçen zamana oranıdır.
- Formül: $Sürat_{ort} = \frac{Yol_{toplam}}{t_{toplam}}$
- $Sürat_{ort} = \frac{100 \text{ metre}}{50 \text{ saniye}} = 2 \text{ m/s}$
- Ortalama Hızı Hesaplayalım:
- Ortalama hız, toplam yer değiştirmenin toplam geçen zamana oranıdır.
- Formül: $Hız_{ort} = \frac{\Delta x_{toplam}}{t_{toplam}}$
- $Hız_{ort} = \frac{0 \text{ metre}}{50 \text{ saniye}} = 0 \text{ m/s}$
- Sonuçları Değerlendirelim:
- Yüzücünün ortalama hızı $0 \text{ m/s}$'dir.
- Yüzücünün ortalama sürati $2 \text{ m/s}$'dir.
- Bu sonuçlar, D seçeneğindeki ifadelerle uyuşmaktadır.
Cevap D seçeneğidir.
