Serbest düşme hareketi yapan bir cisim için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) İvmesi sabittirMerhaba sevgili öğrenciler!
Serbest düşme, fizik derslerinde sıkça karşılaştığımız temel konulardan biridir. Bir cismin sadece yer çekimi kuvvetinin etkisi altında hareket etmesi durumudur (hava direnci ihmal edildiğinde). Şimdi sorumuzdaki seçenekleri adım adım inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.
Serbest düşme hareketinde, cisim sadece yer çekimi kuvvetinin etkisi altındadır. Bu kuvvet, cisme sabit bir ivme kazandırır. Bu ivmeye yer çekimi ivmesi denir ve değeri yaklaşık $9.8 \text{ m/s}^2$ (veya pratik hesaplamalarda $10 \text{ m/s}^2$) olarak kabul edilir. Yönü her zaman yere doğrudur. Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.
Cismin ivmesi sabit olduğu için (A seçeneğinde açıkladığımız gibi), hızı her saniye aynı miktarda artar. Örneğin, her saniye hızı yaklaşık $9.8 \text{ m/s}$ artar. Bu durum, hızın düzgün (üniform) bir şekilde arttığı anlamına gelir. Dolayısıyla, bu ifade de doğrudur.
Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir ve $K = \frac{1}{2}mv^2$ formülü ile hesaplanır. Burada $m$ cismin kütlesi, $v$ ise cismin hızıdır. Serbest düşme sırasında cismin hızı (B seçeneğinde belirtildiği gibi) sürekli arttığı için, cismin kinetik enerjisi de sürekli artacaktır. Sabit kalması mümkün değildir. Dolayısıyla, bu ifade yanlıştır.
Serbest düşme hareketinin tanımı gereği, cisim sadece yer çekimi kuvvetinin etkisi altında hareket eder. Hava direnci gibi diğer kuvvetler bu durumda ihmal edilir. Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki analizlerimize göre, serbest düşme hareketi yapan bir cisim için kinetik enerjisinin sabit kaldığı ifadesi yanlıştır, çünkü cismin hızı arttıkça kinetik enerjisi de artar.
Cevap C seçeneğidir.
