Bir yarış pistinde koşan atlet, 400 metrelik dairesel pisti 50 saniyede tamamlıyor. Atletin ortalama sürati ve hızı için ne söylenebilir?
A) Ortalama sürat 8 m/s, ortalama hız 8 m/s
B) Ortalama sürat 8 m/s, ortalama hız 0 m/s
C) Ortalama sürat 0 m/s, ortalama hız 8 m/s
D) Ortalama sürat 4 m/s, ortalama hız 4 m/s
Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir atletin dairesel bir pistte koşarken ortalama süratini ve ortalama hızını nasıl hesaplayacağımızı öğreneceğiz. Fizikte sürat ve hız kavramları birbirine yakın gibi görünse de, aslında çok önemli farkları vardır. Hadi adım adım inceleyelim:
- Verilen Bilgileri Anlayalım:
- Atletin koştuğu pistin uzunluğu: 400 metre. Bu, atletin katettiği toplam yoldur.
- Atletin pisti tamamlama süresi: 50 saniye.
- Pist daireseldir ve atlet pisti tamamen tamamlıyor. Bu bilgi, yer değiştirme kavramı için çok önemlidir.
- Ortalama Sürati Hesaplayalım:
- Ortalama sürat, bir cismin birim zamanda katettiği toplam yolu ifade eder. Yön önemli değildir.
- Formülü şöyledir: Ortalama Sürat = $ rac{\text{Toplam Alınan Yol}}{\text{Toplam Geçen Zaman}}$
- Verilen değerleri yerine koyarsak: Ortalama Sürat = $ rac{400 \text{ m}}{50 \text{ s}}$
- Hesaplamayı yaptığımızda: Ortalama Sürat = $8 \text{ m/s}$ buluruz.
- Ortalama Hızı Hesaplayalım:
- Ortalama hız, bir cismin birim zamanda yaptığı yer değiştirmeyi ifade eder. Yön önemlidir ve vektörel bir büyüklüktür.
- Formülü şöyledir: Ortalama Hız = $ rac{\text{Toplam Yer Değiştirme}}{\text{Toplam Geçen Zaman}}$
- Şimdi "yer değiştirme" kavramını düşünelim: Atlet dairesel bir pistte koşuyor ve pisti tamamen tamamlıyor. Bu ne anlama gelir? Atlet başladığı noktaya geri dönüyor demektir.
- Başlangıç noktası ile bitiş noktası aynı olduğunda, yer değiştirme sıfır olur. Yani, atletin yer değiştirmesi $0 \text{ m}$'dir.
- Verilen değerleri yerine koyarsak: Ortalama Hız = $ rac{0 \text{ m}}{50 \text{ s}}$
- Hesaplamayı yaptığımızda: Ortalama Hız = $0 \text{ m/s}$ buluruz.
- Sonuçları Değerlendirelim:
- Ortalama süratimiz $8 \text{ m/s}$ çıktı.
- Ortalama hızımız $0 \text{ m/s}$ çıktı.
- Bu sonuçlar, seçenekler arasında B seçeneği ile eşleşmektedir.
Unutmayın, sürat ve hız arasındaki temel fark, süratin alınan toplam yola, hızın ise yer değiştirmeye bağlı olmasıdır. Dairesel bir yolda tam bir tur atıldığında alınan yol sıfır olmasa da, yer değiştirme sıfır olur!
Cevap B seçeneğidir.
