Yatay atış hareketi nedir Test 1

Bir drone, yerden $h$ yüksekliğinde sabit $v_0$ yatay hızıyla uçarken bir paket bırakıyor. Tam paketin bırakıldığı anda, aynı $h$ yüksekliğinden, drone'un bırakma noktasının dikey hizasında, ikinci özdeş bir paket serbest bırakılıyor. Hava sürtünmesi ihmal edildiğine göre, iki paketin yere çarpana kadar geçen hareketleri hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

A) Her iki paketin de yere düşme süreleri farklıdır.
B) Drone'dan bırakılan paketin yere çarpma hızı, serbest bırakılan paketin yere çarpma hızından küçüktür.
C) Her iki paketin de yere çarpma anındaki yatay hız bileşenleri eşittir.
D) Her iki paketin de yere düşme süreleri eşittir.

Merhaba öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. Soruda iki farklı durumda paketlerin hareketi inceleniyor. Birinci paket drone'dan yatay hızla bırakılıyor, diğeri ise serbest bırakılıyor. Hava sürtünmesi ihmal edildiğine göre, bu paketlerin hareketlerini değerlendirelim.

• A) Her iki paketin de yere düşme süreleri farklıdır.

Bu ifade yanlıştır. Neden mi? Çünkü her iki paket de aynı yükseklikten ($h$) düşüyor ve düşey hareketi etkileyen tek faktör yerçekimi ivmesi ($g$). Yatay hızın düşme süresine bir etkisi yoktur. Düşme süresi sadece yüksekliğe ve yerçekimi ivmesine bağlıdır. Düşme süresini veren formül $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$'dir. Her iki paket için de $h$ ve $g$ aynı olduğundan, düşme süreleri de aynıdır.

• B) Drone'dan bırakılan paketin yere çarpma hızı, serbest bırakılan paketin yere çarpma hızından küçüktür.

Bu ifade de yanlıştır. Drone'dan bırakılan paketin yatay bir ilk hızı ($v_0$) vardır. Serbest bırakılan paketin ise yatay ilk hızı sıfırdır. Yere çarpma hızını bulmak için hem yatay hem de düşey hız bileşenlerini dikkate almalıyız. Drone'dan bırakılan paketin yere çarpma hızının büyüklüğü, serbest bırakılan paketin yere çarpma hızının büyüklüğünden daha fazladır. Çünkü drone'dan bırakılan paketin hem yatay hem de düşey hızı vardır, serbest bırakılan paketin ise sadece düşey hızı vardır.

• C) Her iki paketin de yere çarpma anındaki yatay hız bileşenleri eşittir.

Bu ifade de yanlıştır. Serbest bırakılan paketin yatay ilk hızı ve dolayısıyla yatay hız bileşeni her zaman sıfırdır. Drone'dan bırakılan paketin ise yatay hızı sabittir ve $v_0$'a eşittir (hava sürtünmesi ihmal edildiği için). Bu nedenle, yere çarpma anındaki yatay hız bileşenleri eşit olamaz.

• D) Her iki paketin de yere düşme süreleri eşittir.

Bu ifade doğrudur. Yukarıda A seçeneğinde açıkladığımız gibi, düşme süresi sadece yüksekliğe ve yerçekimi ivmesine bağlıdır. Her iki paket de aynı yükseklikten düşüyor ve aynı yerçekimi ivmesine maruz kalıyor. Bu nedenle, yere düşme süreleri eşittir.

Bu nedenle, doğru cevap D seçeneğidir.