Sevgili öğrenciler, bu tür bir problemi çözmek için fiziksel prensipleri adım adım uygulamamız gerekiyor. Öncelikle bize verilen bilgileri ve bizden istenenleri belirleyelim, ardından uygun formülleri kullanarak çözüme ulaşalım.
- 1. Adım: Verilenleri ve İstenenleri Belirleyelim
- Cismin kütlesi ($m$) = $2 \text{ kg}$
- Uygulanan kuvvet ($F$) = $10 \text{ N}$
- Başlangıç hızı ($v_0$) = $0 \text{ m/s}$ (cisim duruştan başlıyor)
- Geçen süre ($t$) = $5 \text{ s}$
- Sürtünmesiz yatay düzlem (bu, sürtünme kuvvetini hesaba katmamıza gerek olmadığı anlamına gelir)
- İstenen: $5 \text{ s}$ sonraki hız ($v$)
- 2. Adım: Cismin İvmesini (Hızlanmasını) Bulalım
Bir cisme uygulanan net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. Bu, Newton'un İkinci Hareket Yasası'dır ve formülü şöyledir:
- $F = m \cdot a$
- Burada $F$ kuvveti, $m$ kütleyi ve $a$ ivmeyi temsil eder.
- Verilen değerleri yerine koyalım: $10 \text{ N} = 2 \text{ kg} \cdot a$
- İvme ($a$) için denklemi çözelim: $a = \frac{10 \text{ N}}{2 \text{ kg}}$
- $a = 5 \text{ m/s}^2$
- Yani cisim, her saniye hızını $5 \text{ m/s}$ artıracaktır.
- 3. Adım: Cismin $5 \text{ Saniye}$ Sonraki Hızını Bulalım
Sabit ivmeli hareket eden bir cismin son hızını bulmak için aşağıdaki kinematik denklemi kullanırız:
- $v = v_0 + a \cdot t$
- Burada $v$ son hızı, $v_0$ başlangıç hızını, $a$ ivmeyi ve $t$ zamanı temsil eder.
- Bulduğumuz ivme değerini ve verilen diğer değerleri yerine koyalım: $v = 0 \text{ m/s} + (5 \text{ m/s}^2) \cdot (5 \text{ s})$
- $v = 0 + 25 \text{ m/s}$
- $v = 25 \text{ m/s}$
- Bu, cismin $5 \text{ saniye}$ sonraki hızının $25 \text{ m/s}$ olacağı anlamına gelir.
Cevap D seçeneğidir.
