6. sınıf Kuvvetin Etkisinde Hareket çözümlü sorular ve test çöz Test 3

Bir cisim 50 N'luk sabit bir kuvvet etkisinde hareket ediyor. Cismin kütlesi 10 kg olduğuna göre, 4 saniye sonraki hızı kaç m/s olur? (Başlangıç hızı sıfır kabul edilecektir)

A) 10
B) 15
C) 20
D) 25

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cismin sabit bir kuvvetin etkisiyle nasıl hızlandığını ve belirli bir süre sonra hangi hıza ulaşacağını bulacağız. Fizikteki temel prensipleri adım adım uygulayarak çözüme ulaşalım.

• Adım 1: Cismin İvmesini (Hızlanmasını) Hesaplayalım

  Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismin kütlesiyle ivmesinin çarpımına eşit olduğunu biliyoruz. Bu, Newton'ın İkinci Hareket Yasası'dır ve bize cismin ne kadar hızlı hızlandığını bulmamızda yardımcı olur.

  Formülümüz: $F = m \cdot a$

  Soruda verilen değerleri yerine koyalım:

  • Kuvvet ($F$) = $50 \text{ N}$
  • Kütle ($m$) = $10 \text{ kg}$

  Denklemde yerine yazarsak:

  $50 \text{ N} = 10 \text{ kg} \cdot a$

  İvmeyi ($a$) bulmak için her iki tarafı kütleye bölelim:

  $a = rac{50 \text{ N}}{10 \text{ kg}}$

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

  Demek ki cismimiz her saniye hızını $5 \text{ m/s}$ artırıyor.

• Adım 2: 4 Saniye Sonraki Hızı Hesaplayalım

  Şimdi ivmeyi bulduğumuza göre, cismin belirli bir süre sonraki hızını hesaplayabiliriz. Başlangıç hızı sıfır olduğu için işimiz daha da kolay.

  Sabit ivmeli hareket için hız formülü:

  $v = v_0 + a \cdot t$

  Burada $v_0$ başlangıç hızı, $a$ ivme ve $t$ zamandır.

  Verilen değerleri ve bulduğumuz ivmeyi yerine koyalım:

  • Başlangıç hızı ($v_0$) = $0 \text{ m/s}$ (soruda belirtildiği gibi)
  • İvme ($a$) = $5 \text{ m/s}^2$ (Adım 1'de bulduk)
  • Zaman ($t$) = $4 \text{ s}$

  Denklemde yerine yazarsak:

  $v = 0 \text{ m/s} + (5 \text{ m/s}^2 \cdot 4 \text{ s})$

  $v = 0 + 20 \text{ m/s}$

  $v = 20 \text{ m/s}$

  Yani 4 saniye sonra cismin hızı $20 \text{ m/s}$ olacaktır.

Cevap C seçeneğidir.