Hava sürtünmesinin önemsenmediği bir ortamda, yatay atış hareketi yapan bir cismin hareketi ile ilgili:
I. Cismin yatay ve düşey hareketleri birbirinden bağımsızdır
II. Cismin yere çarpma hızı, atış hızından büyüktür
III. Cismin ivmesi yatay doğrultudadır
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, hava sürtünmesinin önemsenmediği bir ortamda yatay atış hareketi yapan bir cismin hareketini inceleyeceğiz. Her bir ifadeyi adım adım değerlendirelim:
Bu ifade doğrudur. Yatay atış hareketinde, cismin yataydaki hareketi ile düşeydeki hareketi birbirini etkilemez. Yatayda herhangi bir kuvvet (sürtünme önemsenmediği için) etki etmediğinden, cisim yatayda sabit hızla hareket eder. Düşeyde ise yer çekimi kuvveti etki ettiğinden, cisim serbest düşme hareketi yapar ve hızı sürekli artar. Bu iki hareket aynı anda gerçekleşir ancak birbirlerinden bağımsız olarak incelenebilir.
Bu ifade doğrudur. Cismin atış anındaki hızı tamamen yatay doğrultudadır (sadece yatay hızı vardır). Cismin yere çarpma anında ise hem yatay hızı (ki bu atış anındaki yatay hızıyla aynıdır, çünkü yatayda hız değişmez) hem de düşey hızı vardır. Düşey hız, yer çekimi etkisiyle sıfırdan başlayıp yere çarpana kadar sürekli artar. Cismin yere çarpma hızı, yatay ve düşey hız bileşenlerinin vektörel toplamının büyüklüğüdür. Yani, $V_{çarpma} = \sqrt{V_{yatay}^2 + V_{düşey}^2}$ şeklinde hesaplanır. Düşey hız bileşeni sıfırdan büyük olduğu için, yere çarpma hızı, sadece yatay hızdan (yani atış hızından) her zaman daha büyük olacaktır.
Bu ifade yanlıştır. Hava sürtünmesinin önemsenmediği bir ortamda, yatay atış hareketi yapan bir cisme etki eden tek kuvvet yer çekimi kuvvetidir. Yer çekimi kuvveti ise her zaman düşey aşağı yönlüdür. Newton'un ikinci yasasına ($F=ma$) göre, cisme etki eden net kuvvet hangi yöndeyse, cismin ivmesi de o yöndedir. Dolayısıyla, cismin ivmesi her zaman düşey aşağı yönlüdür ve büyüklüğü yer çekimi ivmesi ($g$) kadardır. Yatay doğrultuda herhangi bir ivme yoktur.
Bu durumda, I ve II numaralı ifadeler doğru, III numaralı ifade ise yanlıştır.
Cevap B seçeneğidir.
