Dairesel bir pistte sabit süratle koşan bir atlet, pistin çevresini 40 saniyede tamamlıyor. Pistin yarıçapı 20 metre olduğuna göre, atletin bir tam turdaki ortalama hızı kaç m/s'dir?
A) \( \pi \)
B) 2
C) 0
D) 4
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruyu adım adım çözerek, dairesel harekette ortalama hızın nasıl hesaplandığını öğreneceğiz. Unutmayın, fizik sorularını anlamak için temel kavramları iyi bilmek çok önemlidir. Hadi başlayalım!
- Adım 1: Verileri Anlama ve Yazma
- Pistin çevresini tamamlama süresi (periyot): $T = 40$ saniye
- Pistin yarıçapı: $r = 20$ metre
- Adım 2: Ortalama Hız Kavramını Hatırlama
- Ortalama hız, toplam yer değiştirmenin toplam zamana oranıdır. Yani, $\text{Ortalama Hız} = \frac{\text{Toplam Yer Değiştirme}}{\text{Toplam Zaman}}$
- Adım 3: Dairesel Harekette Yer Değiştirme
- Atlet dairesel pistte bir tam tur attığında, başladığı noktaya geri döner. Bu durumda, toplam yer değiştirme sıfır olur. Çünkü yer değiştirme, başlangıç ve bitiş noktaları arasındaki en kısa mesafedir.
- Adım 4: Ortalama Hızı Hesaplama
- Toplam yer değiştirme sıfır olduğu için, ortalama hız da sıfır olacaktır.
$\text{Ortalama Hız} = \frac{0}{40} = 0 \text{ m/s}$
- Adım 5: Sonucu Yorumlama
- Atletin ortalama hızı sıfırdır. Bu, atletin bir tur sonunda başladığı noktaya geri dönmesi ve dolayısıyla net bir yer değiştirmesinin olmamasıyla ilgilidir. Anlık hızı (sürati) sabit olsa bile, ortalama hızı sıfır olabilir.
Gördüğünüz gibi, dairesel harekette ortalama hız kavramı, doğrusal hareketten biraz farklıdır. Umarım bu çözüm, konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Başarılar!
Cevap C seçeneğidir.
