Konum, Yer Değiştirme, Hız, Sürat ve Grafik Yorumlamaları (15 Kavramsal Yorum Sorusu)
Skor0 / 15
Soru 1 • Alınan Yol ve Yer Değiştirme FarkıHenüz Yanıtlanmadı
Bir koşucu yarıçapı $r$ olan dairesel bir pistin A noktasından harekete başlayıp yarım tur attıktan sonra doğrusal bir yola girerek B noktasına ulaşıyor.
Bu hareketlinin ilk konumdan son konuma gelinceye kadar katettiği alınan yol ve yer değiştirme nicelikleri için aşağıdakilerden hangisi her zaman doğrudur?
Çözüm:
• Alınan Yol: Yörüngenin toplam uzunluğudur, yönsüzdür (skalerdir).
• Yer Değiştirme ($\Delta \vec{x}$): İlk konumdan son konuma çizilen en kısa yönlü doğru parçasıdır (vektöreldir).
Dairesel yörünge barındıran bu harekette yörünge uzunluğu en kısa mesafeden büyük olacağı için B şıkkı kesinlikle doğrudur.
Doğru Cevap: B
Soru 2 • Ortalama Hız ve Ortalama SüratHenüz Yanıtlanmadı
A noktasından harekete başlayan bir araç, doğu yönünde $40\text{ km}$ gittikten sonra güney yönüne dönerek $30\text{ km}$ daha yol alıp B noktasına ulaşıyor. Tüm bu yolculuk $1\text{ saat}$ sürmüştür.
Aracın bu yolculuktaki ortalama hızı ($v_{\text{ort}}$) ve ortalama sürati ($S_{\text{ort}}$) büyüklükleri hangisidir?
Çözüm:
• Alınan Toplam Yol: $40 + 30 = 70\text{ km} \implies \text{Ortalama Sürat} = \frac{70\text{ km}}{1\text{ h}} = 70\text{ km/h}$
• Yer Değiştirme: Dik üçgenden $\Delta x = \sqrt{40^2 + 30^2} = 50\text{ km} \implies \text{Ortalama Hız} = \frac{50\text{ km}}{1\text{ h}} = 50\text{ km/h}$
Doğru Cevap: C
Soru 3 • Konum - Zaman Grafiği ve Yön DeğiştirmeHenüz Yanıtlanmadı
Doğrusal bir yolda hareket eden bir aracın konum-zaman grafiği şekildeki gibidir.
Bu araç hangi anlarda yön değiştirmiştir ve $t_2 - t_3$ zaman aralığında hareket durumu nedir?
Çözüm:
1. Konum-zaman grafiğinde **tepe ve çukur noktaları** yön değiştirme anlarıdır. Grafikte $t_1$ anında tepe oluştuğu için araç yön değiştirmiştir. $t_2$ anında çukur oluşmamış, araç durmuştur.
2. $t_2 - t_3$ aralığında konum zamanla değişmediği (grafik yatay çizgi olduğu) için araç **durmaktadır ($v=0$)**.
Doğru Cevap: D
Soru 4 • Hız - Zaman Grafiğinde Alan ve YönHenüz Yanıtlanmadı
Hız-zaman grafiği verilen doğrusal bir yoldaki hareketli için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
Çözüm:
Hız-zaman grafiğinde zaman ekseninin altı negatif yönlü harekettir. $t_1 - t_2$ aralığında aracın hızının büyüklüğü sıfırdan negatif yönde artmaktadır. Dolayısıyla araç bu aralıkta **negatif yönde hızlanmaktadır**. C seçeneği yanlıştır.
Doğru Cevap: C
Soru 5 • İvme - Zaman Grafiği ve Hız DeğişimiHenüz Yanıtlanmadı
Başlangıçta durmakta olan bir aracın ivme-zaman grafiği şekildeki gibidir. Grafikteki alanlar büyüklükçe eşittir.
Buna göre, $2t$ anında aracın hızının büyüklüğü ve hareket yönü için ne söylenebilir?
Çözüm:
İvme-zaman grafiğinin altındaki alan **hız değişimini ($\Delta v$)** verir.
• $0 - t$ aralığında alan $+v$ kadar hız kazandırır ($v_1 = +v$).
• $t - 2t$ aralığında alan $-v$ kadar hız kaybettirir ($v_2 = +v - v = 0$).
Başlangıçta duran araç $2t$ anında tekrar **durur ($v=0$)**.
Doğru Cevap: A
Soru 6 • Bağıl Hareket ve Vektörel HızHenüz Yanıtlanmadı
Doğrusal bir otoyolda Doğu yönünde $80\text{ km/h}$ hızla gitmekte olan $K$ aracı ile Batı yönünde $60\text{ km/h}$ hızla gitmekte olan $L$ aracı bulunmaktadır.
$K$ aracındaki bir gözlemciye göre $L$ aracının hızı ve yönü nasıldır?
Çözüm:
Bağıl Hız Bağıntısı: $\vec{v}_{\text{bağıl}} = \vec{v}_{\text{gözlenen}} - \vec{v}_{\text{gözlemci}}$
Doğu yönünü $(+)$, Batı yönünü $(-)$ alalım:
$\vec{v}_K = +80\text{ km/h}$ (Gözlemci)
$\vec{v}_L = -60\text{ km/h}$ (Gözlenen)
$\vec{v}_{\text{bağıl}} = (-60) - (+80) = -140\text{ km/h} \implies$ **Batı yönünde $140\text{ km/h}$** olarak görür.
Bir cismin **yavaşlayan hareket** yapabilmesi için hız vektörü ($\vec{v}$) ile ivme vektörünün ($\vec{a}$) yönleri arasındaki ilişki ne olmalıdır?
Çözüm:
• Hız ve ivme vektörleri **aynı yönlü** ise cisim **hızlanır**.
• Hız ve ivme vektörleri **zıt yönlü** ise cisme hareketine ters bir net kuvvet etki eder ve cisim **yavaşlar**.
Doğru Cevap: B
Soru 8 • İki Aracın Karşılaşması ve GrafiklerHenüz Yanıtlanmadı
Aynı noktadan aynı anda harekete başlayan $K$ ve $L$ araçlarının hız-zaman grafiği şekildeki gibidir.
$t$ süresi sonunda araçlar arasındaki uzaklık ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
Çözüm:
Hız-zaman grafiğinin altındaki alan alınan yolu verir. $v_K > v_L$ olduğu için $K$ aracının aldığı yol $L$'den büyüktür. İkisi de aynı noktadan başladığı için $K$ öndedir ve $v_K > v_L$ kaldığı sürece aralarındaki fark zamanla **artar**.
Akıntı hızının sabit ve kıyıya paralel olduğu bir nehirde, K noktasından karşı kıyıdaki L noktasına doğru dik olarak suya giren bir yüzücü M noktasına çıkmaktadır.
Buna göre, akıntı hızı iki katına çıkarılırsa yüzücünün karşı kıyıya geçme süresi ($t$) nasıl değişir?
Çözüm:
Nehirde karşı kıyıya geçme süresi yalnızca **nehrin genişliğine ($d$)** ve **yüzücünün dik hız bileşenine ($v_y$)** bağlıdır ($t = \frac{d}{v_y}$).
Akıntı hızı ($v_a$) yalnızca yatayda sürüklenme miktarını etkiler, karşı kıyıya ulaşma süresini **etkilemez**. Dolayısıyla süre **değişmez**.
Doğru Cevap: C
Soru 10 • Anlık Hız ve Ortalama HızHenüz Yanıtlanmadı
Bir otomobilin hız göstergesi (spidometre) $90\text{ km/h}$ değerini göstermektedir.
Bu göstergenin ölçtüğü fiziksel nicelik aşağıdakilerden hangisidir?
Çözüm:
Araçlardaki hız göstergesi yön belirtmediği (skaler olduğu) ve tam o andaki değeri ölçtüğü için **anlık sürati** gösterir.
Fizikte **ivme** kavramı aşağıdakilerden hangisi olarak tanımlanır?
Çözüm:
İvme ($\vec{a} = \frac{\Delta \vec{v}}{\Delta t}$), **birim zamandaki hız değişimi** olarak tanımlanır. Birimi $\text{m/s}^2$'dir.
Doğru Cevap: D
Soru 14 • Tünel ve Tren Geçiş ProblemleriHenüz Yanıtlanmadı
Sabit $v$ hızıyla ilerleyen $L_{\text{tren}}$ uzunluğundaki bir tren, $L_{\text{tünel}}$ uzunluğundaki bir tünele girmeye başlıyor.
Trenin tüneli tamamen terk etmesi için alması gereken toplam yol ne kadardır?
Çözüm:
Trenin tüneli tamamen terk edebilmesi için trenin en arka ucunun tünelden tamamen çıkması gerekir. Bu durumda tren kendi boyu ile tünelin boyunun toplamı kadar yol alır ($x = L_{\text{tren}} + L_{\text{tünel}}$).
Doğru Cevap: C
Soru 15 • Sabit Hızlı Hareket YargılarıHenüz Yanıtlanmadı
Düzgün doğrusal hareket (sabit hızlı hareket) yapan bir cisim için;
I. İvmesi sıfırdır.
II. Eşit zaman aralıklarında eşit yollar alır.
III. Üzerindeki net kuvvet sıfırdır.
yargılarından hangileri doğrudur?
Çözüm:
• I. Yargı: Hız sabit olduğu için $\Delta v = 0 \implies a = 0$ (Doğru).
• II. Yargı: $x = v \cdot t$ gereği eşit sürelerde eşit mesafe kateder (Doğru).
• III. Yargı: Newton'un 1. Yasası (Eylemsizlik) gereği ivme sıfırsa net kuvvet sıfırdır ($F_{\text{net}} = m \cdot a = 0$) (Doğru).