Bir araç düz bir yolda 60 km/saat sabit süratle hareket ediyor. Bu araç için aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?
A) İvmesi sıfırdır
B) Yer değiştirmesi sıfırdır
C) Anlık hızı değişkendir
D) Ortalama hızı süratinden küçüktür
Bu soruda, bir aracın düz bir yolda sabit süratle hareket etmesi durumunda hangi ifadenin kesinlikle doğru olduğunu bulmamız isteniyor. Fizikteki temel kavramları hatırlayarak adım adım ilerleyelim.
- Hız ve Sürat Farkı: Sürat, bir cismin birim zamanda aldığı yolun büyüklüğüdür ve skaler bir niceliktir (sadece büyüklüğü vardır). Hız ise hem büyüklüğü hem de yönü olan vektörel bir niceliktir. Yani hızın değişmesi için ya süratinin (büyüklüğünün) ya da hareket yönünün ya da her ikisinin değişmesi gerekir.
- İvme Nedir?: İvme, bir cismin hızındaki değişim oranıdır. Matematiksel olarak ivme $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ şeklinde ifade edilir, burada $\Delta v$ hız değişimi ve $\Delta t$ zaman değişimidir. Eğer bir cismin hızı değişmiyorsa, ivmesi sıfırdır.
- Sorudaki Durumun Analizi: Soru bize aracın "düz bir yolda" ve "60 km/saat sabit süratle" hareket ettiğini söylüyor. "Düz bir yol" ifadesi, aracın hareket yönünün değişmediği anlamına gelir. "Sabit sürat" ifadesi ise hızının büyüklüğünün (şiddetinin) değişmediği anlamına gelir.
- Hızın Sabitliği: Hem hızın büyüklüğü (sürat) hem de yönü sabit olduğuna göre, aracın hızı (vektörel olarak) sabittir. Yani, hızında herhangi bir değişim yoktur.
- Seçenekleri Değerlendirelim:
- A) İvmesi sıfırdır: Hız sabit olduğu için hız değişimi $\Delta v = 0$'dır. Bu durumda ivme $a = \frac{0}{\Delta t} = 0$ olur. Bu ifade kesinlikle doğrudur.
- B) Yer değiştirmesi sıfırdır: Araç 60 km/saat sabit süratle hareket ediyorsa, zaman geçtikçe konumunu değiştirir ve bir yer değiştirme yapar. Yer değiştirmenin sıfır olması için aracın başlangıç noktasına geri dönmesi gerekir ki bu durum soruda belirtilmemiştir ve hareket halinde olan bir araç için genellikle doğru değildir. Bu ifade yanlıştır.
- C) Anlık hızı değişkendir: Aracın sürati sabit ve yönü de düz yolda olduğu için sabit olduğundan, anlık hızı da sabittir, değişken değildir. Bu ifade yanlıştır.
- D) Ortalama hızı süratinden küçüktür: Düz bir yolda tek yönde hareket eden bir cisim için yer değiştirmenin büyüklüğü, alınan yola eşittir. Bu durumda ortalama hızın büyüklüğü, ortalama sürate eşit olur. Yani ortalama hızı süratinden küçük değil, ona eşittir (60 km/saat). Bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki değerlendirmeler sonucunda, aracın hızının sabit olması nedeniyle ivmesinin sıfır olduğu sonucuna varırız.
Cevap A seçeneğidir.
