Hız ve sürat konu anlatımı 9. sınıf fizik Test 2

Bir araç 72 km/saat hızla giderken sürücü frene basıyor ve araç 4 saniyede duruyor. Buna göre aracın ivmesi kaç m/s²'dir? (Aracın ivmesi sabittir)

A) -2
B) -3
C) -4
D) -5

Sevgili öğrenciler, bu problemde bir aracın hızındaki değişimi ve bu değişime neden olan ivmeyi hesaplayacağız. İvme, bir cismin hızının birim zamandaki değişimidir. Hız azalıyorsa ivme negatif (yavaşlama), hız artıyorsa ivme pozitif (hızlanma) olur.

• Adım 1: Verilenleri Belirleyelim ve Hedefimizi Anlayalım

  Soruda bize verilen bilgiler şunlardır:

  • Aracın ilk hızı ($v_0$): $72 \text{ km/saat}$
  • Aracın son hızı ($v$): Araç durduğu için $0 \text{ km/saat}$ (veya $0 \text{ m/s}$)
  • Frenleme süresi ($t$): $4 \text{ saniye}$

  Bizden istenen ise aracın ivmesi ($a$) kaç $\text{m/s}^2$'dir?

• Adım 2: Birimleri Dönüştürelim

  Fizik problemlerinde birimlerin tutarlı olması çok önemlidir. İvme $\text{m/s}^2$ cinsinden istendiği için, ilk hızımızı $\text{km/saat}$'ten $\text{m/s}$'ye çevirmemiz gerekiyor.

  • $1 \text{ km} = 1000 \text{ m}$
  • $1 \text{ saat} = 3600 \text{ saniye}$

  Şimdi ilk hızımızı dönüştürelim:

  $v_0 = 72 \text{ km/saat} = 72 \times \frac{1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = 72 \times \frac{10}{36} \text{ m/s} = 2 \times 10 \text{ m/s} = 20 \text{ m/s}$

  Yani aracın ilk hızı $20 \text{ m/s}$'dir.

• Adım 3: Doğru Formülü Seçelim

  Hız, ivme ve zaman arasındaki ilişkiyi veren temel kinematik formül şudur:

  $v = v_0 + at$

  Burada:

  • $v$: Son hız
  • $v_0$: İlk hız
  • $a$: İvme
  • $t$: Zaman
• Adım 4: Değerleri Formülde Yerine Koyalım ve İvmeyi Hesaplayalım

  Şimdi elimizdeki değerleri formüle yerleştirelim:

  • $v = 0 \text{ m/s}$
  • $v_0 = 20 \text{ m/s}$
  • $t = 4 \text{ s}$

  $0 = 20 + a \times 4$

  Şimdi $a$ değerini bulmak için denklemi çözelim:

  $-20 = 4a$

  $a = \frac{-20}{4}$

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

• Adım 5: Sonucu Yorumlayalım

  Hesapladığımız ivme değeri $-5 \text{ m/s}^2$ çıktı. İvmenin negatif olması, aracın yavaşladığı, yani hızının azaldığı anlamına gelir. Bu da frene basan bir araç için beklenen bir durumdur.

Cevap D seçeneğidir.