Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hareketi çembersel harekete örnek olarak verilebilir. Bu harekete ilişkin aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Açısal hız sabittir
B) Merkezcil ivme vardır
C) Çizgisel hızın büyüklüğü değişkendir
D) Periyot yaklaşık 24 saattir
Merhaba sevgili öğrenciler!
Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüş hareketi, fizik derslerinde sıkça karşılaştığımız çembersel hareketin güzel bir örneğidir. Bu hareketi adım adım inceleyerek hangi ifadenin yanlış olduğunu bulalım:
- A) Açısal hız sabittir: Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü, yaklaşık olarak düzgün çembersel hareket olarak kabul edilir. Düzgün çembersel harekette, cismin birim zamanda taradığı açı sabittir. Bu da açısal hızın ($ \omega $) hem büyüklük hem de yön olarak sabit olduğu anlamına gelir (dönme ekseni sabit olduğu sürece). Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
- B) Merkezcil ivme vardır: Çembersel hareket yapan her cisim, hareketini çember üzerinde sürdürebilmek için merkeze doğru yönelmiş bir ivmeye ihtiyaç duyar. Bu ivmeye merkezcil ivme denir. Dünya'nın yüzeyindeki bir nokta, eksen etrafında dönerken sürekli olarak yön değiştirdiği için bir merkezcil ivmeye sahiptir. Bu ivme, $ a_c = \frac{v^2}{r} $ veya $ a_c = \omega^2 r $ formülleriyle hesaplanır. Bu ifade de doğrudur.
- C) Çizgisel hızın büyüklüğü değişkendir: Düzgün çembersel harekette, cismin hız vektörünün yönü sürekli değişir (çembere teğet olduğu için). Ancak hızın büyüklüğü (sürat) sabittir. Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşünde, ekvator üzerindeki bir noktanın veya belirli bir enlemdeki bir noktanın çizgisel hızının büyüklüğü (sürati) sabittir. Eğer büyüklüğü değişken olsaydı, bu düzgün çembersel hareket olmazdı. Bu nedenle, çizgisel hızın büyüklüğünün değişken olduğunu söyleyen bu ifade yanlıştır. Çizgisel hızın kendisi (bir vektör olarak) değişkendir çünkü yönü değişir, ancak büyüklüğü sabittir.
- D) Periyot yaklaşık 24 saattir: Periyot, bir tam dönüş için geçen süredir. Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki bir tam dönüşü (bir gün) yaklaşık olarak 24 saat sürer. Bu ifade doğrudur.
Yukarıdaki açıklamalara göre, çizgisel hızın büyüklüğünün değişken olduğunu iddia eden C seçeneği yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.
