10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 55-56 Cevapları Meb Yayınları

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 55-56

1.13. Soru Bir araç, yatay doğrultuda sabit 20 m/s hız büyüklüğü ile yol almaktadır. Sürücü trafikte seyir hâlindeyken önündeki aracın ani bir şekilde durmasından 0,5 s sonra frene basmaktadır. Aracın yavaşlama ivmesinin büyüklüğü 4 m/s² olduğuna göre

a) Durana kadar toplam aldığı yol kaç m olur?
b) Sürücü tepki süresi olmasızın frene basabilseydi aracın durma mesafesi kaç m olurdu? Hesaplayınız.
c) Hız büyüklüğünün 40 m/s olması durumunda durma mesafesi kaç m olurdu? Hızın durma mesafesine etkisini yorumlayınız.

Cevaplar

a) Tepki süresinde alınan yol: x_tepki = v·t = 20·0,5 = 10 m
Fren mesafesi: v² = v₀² + 2a x → 0 = 20² − 2·4·x → x = 50 m
Toplam yol: x_toplam = 10 + 50 = 60 m

b) Tepki süresi olmasa yalnız frenleme olur: 0 = 20² − 2·4·x → x = 50 m

c) v₀ = 40 m/s için: 0 = 40² − 2·4·x → x = 200 m
Yorum: Durma mesafesi hızın karesiyle artar; hız iki katına çıkınca fren mesafesi dört katına çıkar.

1.14. Soru - Yatay doğrultuda sabit ivmeli hareket eden bir cismin a–t grafiği şekildeki gibidir. Başlangıçta cismin hız büyüklüğü 10 m/s olduğuna göre
a) v–t grafiğini çiziniz.
b) 6 s’de yaptığı yer değiştirmeyi hesaplayınız.

Cevaplar

a) a–t grafiğinden:
0–2 s arası a = 0 → hız sabit, v = 10 m/s.
2–4 s arası a = 3 m/s² → Δv = 3·2 = 6 m/s → v(4) = 16 m/s.
4–6 s arası a = 6 m/s² → Δv = 6·2 = 12 m/s → v(6) = 28 m/s.
Buna göre v–t grafiği: 0–2 s arası 10 m/s’te yatay doğru; 2–4 s arası 10’dan 16’ya doğrusal artış; 4–6 s arası 16’dan 28’e daha dik doğrusal artış.

b) Yer değiştirme (parça parça):
0–2 s: x₁ = v·t = 10·2 = 20 m
2–4 s: x₂ = v₀t + ½at² = 10·2 + ½·3·(2)² = 20 + 6 = 26 m
4–6 s: x₃ = 16·2 + ½·6·(2)² = 32 + 12 = 44 m
Toplam: x = 20 + 26 + 44 = 90 m

1.15. Soru

Kısa sürede yüksek hızlara ulaşan bir araç satın almak isteyen bir sürücü, otomobil ve motosiklet arasında seçim yapmakta zorlanmaktadır. Araç satış noktalarından birindeki satıcı, sürücüye tanıttığı otomobilin 10 s’lik zaman diliminde sabit ivmeyle hareket ettiğini, motosikletin ise 10 s’de 400 m yer değiştirdiğini ifade eder. Satıcı, sürücüye bu büyüklüklerin otomobil ve motosikletin doğrusal bir yol üzerinde durgun hâlden harekete geçerek düzgün hızlanması durumunda geçerli olduğunu belirtir. Tanıtılan araçlardan birinin diğerine kıyasla daha yüksek hıza ulaştığına karar veren sürücü, bu aracı satın alır.

a) Otomobil ve motosiklet aynı konumdan aynı anda ve aynı yöne doğru durgun hâlden harekete geçerek düzgün hızlandığında araçların 1. s’de aralarındaki uzaklık kaç m olur?
b) Otomobilin ve motosikletin 10 s’lik zaman dilimine ait hız–zaman grafiklerini çiziniz.
c) Motosikletin ivmesinin büyüklüğü kaç m/s²’dir?
ç) Sürücünün hangi aracı tercih ettiğini düşünüyorsunuz? Gerekçenizi yazınız.

Cevaplar

a) 6 m

b) v–t grafikleri:
• Otomobil: 0–10 s arası orijinden geçen eğri, t = 10 s’te v = 100 m/s.
• Motosiklet: 0–10 s arası orijinden geçen eğri, t = 10 s’te v = 80 m/s.

c) 8 m/s²

ç) Otomobil. Aynı sürede hem hızı daha büyük (10. saniyede 100 m/s > 80 m/s) hem de ivmesi daha fazladır; dolayısıyla daha kısa sürede daha yüksek hıza ulaşır.