10. sınıf fizik konu anlatımı Test 1

Kütlesi 1000 kg olan bir araba 20 m/s hızla hareket ederken fren yaparak 4 saniyede duruyor. Arabanın ivmesi kaç m/s²'dir?

A) -2
B) -5
C) -8
D) -10

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için hareket denklemlerinden birini kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:

• Adım 1: Soruda verilen bilgileri belirleyelim.

  Öncelikle, soruda bize hangi bilgilerin verildiğini ve neyin istendiğini netleştirelim:

  • Arabanın ilk hızı ($v_0$): Araba başlangıçta 20 m/s hızla hareket ediyordu. Bu yüzden, $v_0 = 20 \text{ m/s}$.
  • Arabanın son hızı ($v$): Araba fren yaparak durduğu için son hızı 0 m/s olacaktır. Bu yüzden, $v = 0 \text{ m/s}$.
  • Geçen süre (t): Frenleme süresi 4 saniyedir. Bu yüzden, $t = 4 \text{ s}$.
  • Arabanın kütlesi (m): 1000 kg. Bu bilgi, ivmeyi bulmak için doğrudan gerekli değildir, ancak soruda verilmiştir.

  Bizden istenen ise arabanın ivmesi ($a$).

• Adım 2: Hız, ivme ve zaman arasındaki ilişkiyi veren formülü hatırlayalım.

  Düzgün hızlanan veya yavaşlayan hareketlerde ivmeyi bulmak için kullandığımız temel formül şudur:

  $v = v_0 + at$

  Burada:

  • $v$: Son hız
  • $v_0$: İlk hız
  • $a$: İvme (bizim bulmak istediğimiz değer)
  • $t$: Zaman
• Adım 3: Formüldeki bilinen değerleri yerine koyalım.

  Şimdi, Adım 1'de belirlediğimiz değerleri formülümüze yerleştirelim:

  $0 \text{ m/s} = 20 \text{ m/s} + a \times 4 \text{ s}$

• Adım 4: İvmeyi ($a$) hesaplamak için denklemi çözelim.

  Denklemi çözmek için 20'yi eşitliğin diğer tarafına atalım:

  $0 - 20 = a \times 4$

  $-20 = 4a$

  Şimdi her iki tarafı 4'e bölelim:

  $a = \frac{-20}{4}$

  $a = -5 \text{ m/s}^2$

• Adım 5: Sonucu yorumlayalım.

  İvmenin negatif çıkması, arabanın yavaşladığını, yani hareket yönünün tersine bir kuvvetin etki ettiğini ve hızının azaldığını gösterir. Bu, frenleme durumunda beklediğimiz bir sonuçtur ve fiziksel olarak anlamlıdır.

Bu adımları takip ettiğimizde, arabanın ivmesinin $-5 \text{ m/s}^2$ olduğunu buluruz.

Cevap B seçeneğidir.