Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, bir arabanın kütlesi, üzerine etki eden net kuvvet ve hareket süresi verilmiş. Bizden bu arabanın belirli bir süre sonraki hızını bulmamız isteniyor. Bu tür problemleri çözerken, fizik prensiplerini adım adım uygulamak en doğru yoldur. Haydi başlayalım!
- Adım 1: İvme Hesaplama
- Öncelikle, arabanın üzerine etki eden net kuvvet ve kütlesi bilindiği için, Newton'ın İkinci Hareket Yasası'nı kullanarak arabanın ivmesini ($a$) bulmalıyız. İvme, bir cismin hızındaki değişim oranını gösterir.
- Newton'ın İkinci Yasası'na göre, net kuvvet ($F_{net}$), kütle ($m$) ve ivme ($a$) arasındaki ilişki şöyledir:
- $F_{net} = m \cdot a$
- Bu formülü ivmeyi bulmak için yeniden düzenlersek:
- $a = \frac{F_{net}}{m}$
- Şimdi verilen değerleri yerine koyalım:
- $F_{net} = 5000 \text{ N}$
- $m = 1000 \text{ kg}$
- $a = \frac{5000 \text{ N}}{1000 \text{ kg}} = 5 \text{ m/s}^2$
- Yani, araba her saniye hızını $5 \text{ m/s}$ artıracaktır.
- Adım 2: Son Hızı Hesaplama
- Arabanın ivmesini bulduğumuza göre, şimdi belirli bir süre sonraki hızını bulabiliriz. Arabanın durgun halden harekete başladığı belirtildiği için başlangıç hızı ($v_0$) $0 \text{ m/s}$'dir.
- Düzgün ivmeli hareket denklemlerinden biri olan hız denklemini kullanacağız:
- $v = v_0 + a \cdot t$
- Burada:
- $v$ = son hız (bulmak istediğimiz)
- $v_0$ = başlangıç hızı ($0 \text{ m/s}$)
- $a$ = ivme ($5 \text{ m/s}^2$)
- $t$ = süre ($10 \text{ s}$)
- Şimdi bu değerleri formülde yerine koyalım:
- $v = 0 \text{ m/s} + (5 \text{ m/s}^2 \cdot 10 \text{ s})$
- $v = 0 \text{ m/s} + 50 \text{ m/s}$
- $v = 50 \text{ m/s}$
- Buna göre, arabanın 10 saniye sonraki hızı $50 \text{ m/s}$ olacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
