Sürat ve hız

Sürat ne kadar hızlı diye sorar. Hız ise ne kadar hızlı ve hangi yönde diye sorar. Bu tek fazladan sözcük hesabı değiştirir, çünkü hız gerçekten alınan yola değil yer değiştirmeye dayanır.

Skaler ve vektör

Sürat skalerdir: yalnızca büyüklük ve asla negatif değil.
Hız vektördür: büyüklük ve yön.
Ortalama sürat, toplam yolun zamana bölümüdür.
Ortalama hız, yer değiştirmenin zamana bölümüdür; yer değiştirme başlangıçtan bitişe çizilen doğru parçasıdır.

Yol ve yer değiştirme

Yol, izlediğiniz güzergâh boyunca gerçekte ne kadar gittiğinizdir. Yer değiştirme, sonunda başlangıçtan ne kadar uzakta olduğunuzdur; doğrusal ve yönlüdür. Pistte tam bir tur atın, yol 400 m olur ama yer değiştirme sıfırdır.

Bunun ivme için önemi

İvme, süratin değil hızın değişim oranıdır. Sabit 60 km/s ile viraj alan bir araba sabit sürate ve değişen hıza sahiptir, çünkü yönü değişir. Dolayısıyla ivmelenmektedir ve soru genellikle tam bunu sınar.

Çözümlü örnekler

Örnek 1

Soru

Bir koşucu 400 m'lik pistte bir turu 80 s'de tamamlıyor. Ortalama sürati ve ortalama hızı bulun.

Cevap

Ortalama sürat 5 m/s, ortalama hız 0

Adımlar

1Ortalama sürat alınan yolu kullanır: 400 / 80 = 5 m/s.
2Yer değiştirme, başlangıçtan bitişe çizilen doğru parçasıdır.
3Koşucu başladığı yerde bitirdi, yani yer değiştirme 0 m.
4Ortalama hız = 0 / 80 = 0 m/s.
5Koşucu açıkça hareket etti ama başka bir yere varmadı.

Bu, konunun klasik sınav sorusudur. Sıfır olmayan sürate karşılık sıfır ortalama hız, güzergâhın başlangıca döndüğünü ele verir.

Örnek 2

Soru

Bir yürüyüşçü 2 saatte 3 km doğuya, sonra 4 km kuzeye gidiyor. Ortalama sürati ve ortalama hızı bulun.

Cevap

Ortalama sürat 3,5 km/s, ortalama hız kuzeydoğu yönünde 2,5 km/s

Adımlar

1Toplam yol: 3 + 4 = 7 km, yani ortalama sürat = 7 / 2 = 3,5 km/s.
2Yer değiştirme, başlangıçtan bitişe çizilen doğru parçasıdır ve Pisagor'la bulunur.
3Yer değiştirmenin büyüklüğü = kök (3^2 + 4^2) = kök 25 = 5 km.
4Ortalama hız = 5 / 2 = 2,5 km/s, o doğrunun yönünde.
5Yönü belirtilmemiş bir hız eksiktir.

Örnek 3

Soru

Bir araba göbekli kavşakta sabit 30 km/s ile ilerliyor. İvmeleniyor mu?

Cevap

Evet

Adımlar

1Sürati sabit, yani yalnızca sürate bakan bir cevap hayır derdi.
2İvme, hızın değişim oranıdır ve hız yönü de içerir.
3Viraj almak hareket yönünü sürekli değiştirir.
4Dolayısıyla sürat aynı kalsa da hız değişir.
5Bu yüzden araba ivmelenmektedir ve buna yol açan kuvvet çemberin merkezine doğrudur.

Sık yapılan hatalar

Hızı hesaplamak için toplam yolu kullanmak.

Hız yer değiştirmeyi kullanır. Güzergâh doğrusal değilse bunlar farklı sayılardır.

Yön belirtmeden hız vermek.

Vektörel bir cevaba yön gerekir; yön adı, açı ya da işaret olabilir.

Sabit sürat, ivme yok demektir demek.

Yalnızca yön de sabitse. Sabit süratli dairesel hareket ivmelidir.

Negatif hızı hata sanmak.

Negatif olarak tanımladığınız yönde hareket demektir ve bu normal, doğru bir cevaptır.

Alıştırma yap

Önce kendin çöz, sonra cevabı aç. Yarısında mı takıldın? Soruyu seç ve eksik adımı Solvecoon'a sor.

1. Bir sprinter 100 m'yi düz çizgide 10 s'de koşuyor. Ortalama sürati ve ortalama hızı bulun.
Cevabı göster
İkisi de 10 m/s, çünkü güzergâh doğrusaldır, yani yol yer değiştirmeye eşittir.
2. Okula 5 km gidip 5 km dönüyorsunuz, toplam 1 saat. Ortalama hızınız nedir?
Cevabı göster
Sıfır. Başladığınız yerde bitirdiğiniz için yer değiştirme sıfırdır, oysa ortalama sürat 10 km/s'dir.
3. Bir top yukarı atılıp aynı yükseklikte yakalanıyor. Tüm uçuş boyunca ortalama hızı nedir?
Cevabı göster
Sıfır, aynı nedenle: gidiş dönüşün yer değiştirmesi sıfırdır.

İnsanların sorduğu şeyler

Sürat negatif olabilir mi?: Olamaz. Bir büyüklüktür, yani sıfır ya da pozitiftir. Hız negatif olabilir ve o zaman ters yönü gösterir.
Anlık sürat ile anlık hız aynı şey mi?: Büyüklükleri her anda aynıdır. Hız ayrıca o andaki hareket yönünü taşır.
Arabanın hız göstergesi neyi gösterir?: Sürati. Nereye doğru döndüğünüzden haberi yoktur ve onu skaler bir alet yapan da tam olarak budur.
Dönemeçli bir güzergâhta yer değiştirmeyi nasıl bulurum?: Parçaları vektör gibi düşünüp toplayın. Dik açılı bir güzergâhta bu, Pisagor artı bir açıdır.

Okumaya devam et

Şu anda önünde bir tane mi var?

Sayfadaki soruyu seç ya da Cmd/Ctrl + Shift + S ile yakala; Solvecoon seninle birlikte adım adım gitsin.

Chrome'a ekle →

Ücretsiz dene — günde 5 çözüm. Kart gerekmez.