💡 9. Sınıf Fizik: 2. Dönem 1. Yazılı Çözümlü Örnekler

• Aldığı Yol: Cismin hareket boyunca katettiği toplam mesafedir. Yön önemli değildir, sadece katedilen toplam uzunluk toplanır.
• Doğuya 30 metre ve Batıya 10 metre olmak üzere toplamda: \( 30 \text{ m} + 10 \text{ m} = 40 \text{ m} \) yol almıştır.
• Yer Değiştirme Büyüklüğü: Cismin son konumu ile ilk konumu arasındaki en kısa mesafedir ve vektörel bir büyüklüktür. Yön önemlidir.
• Başlangıç noktasını \( 0 \) kabul edersek:
• Doğuya hareket \( + \) yön, batıya hareket \( - \) yön olsun.
• Cisim önce \( +30 \text{ m} \) konumuna gelir.
• Ardından \( -10 \text{ m} \) hareket ederek \( +30 \text{ m} - 10 \text{ m} = +20 \text{ m} \) konumuna ulaşır.
• Bu durumda, ilk konumu \( 0 \) ve son konumu \( +20 \text{ m} \) olduğu için yer değiştirmesinin büyüklüğü \( 20 \text{ m} \) olur.

• Sürat: Birim zamanda alınan yoldur. Skaler bir büyüklüktür.
• Formülü: Sürat \( = \frac{\text{Alınan Yol}}{\text{Geçen Zaman}} \)
• Verilen değerleri yerine koyalım: \( \text{Sürat} = \frac{120 \text{ km}}{2 \text{ saat}} = 60 \text{ km/sa} \)
• Ortalama Hız: Birim zamanda gerçekleşen yer değiştirmedir. Vektörel bir büyüklüktür.
• Formülü: Hız \( = \frac{\text{Yer Değiştirme}}{\text{Geçen Zaman}} \)
• Soru metninde aracın başladığı noktaya geri dönmediği belirtilmiştir. Bu durumda, yer değiştirme alınan yola eşit veya alınan yoldan daha küçüktür (eğer düz bir yolda hareket ediyorsa alınan yol ile yer değiştirme eşit olur).
• Araç düz bir yolda hareket ettiği varsayılırsa, yer değiştirme de \( 120 \text{ km} \) olacaktır.
• Bu durumda ortalama hız: \( \text{Hız} = \frac{120 \text{ km}}{2 \text{ saat}} = 60 \text{ km/sa} \)
• Ancak hızın yönü de belirtilmelidir. Örneğin, "Doğu yönünde \( 60 \text{ km/sa} \) hızla" şeklinde. Soru sadece büyüklüğünü sorduğu için \( 60 \text{ km/sa} \) yeterlidir.

• İvme (a): Birim zamandaki hız değişimidir. Vektörel bir büyüklüktür.
• Formülü: \( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \) veya \( a = \frac{v_{son} - v_{ilk}}{t} \)
• Burada:
• \( v_{ilk} \) (ilk hız) = \( 0 \text{ m/s} \) (Durgun halden başladığı için)
• \( v_{son} \) (son hız) = \( 20 \text{ m/s} \)
• \( t \) (geçen zaman) = \( 5 \text{ s} \)
• Değerleri formülde yerine koyalım:
• \[ a = \frac{20 \text{ m/s} - 0 \text{ m/s}}{5 \text{ s}} \]
• \[ a = \frac{20 \text{ m/s}}{5 \text{ s}} \]
• \[ a = 4 \text{ m/s}^2 \]

• Net Kuvvet: Bir cisme etki eden tüm kuvvetlerin vektörel toplamıdır.
• Sürtünmesiz bir zeminde cisme doğu yönünde \( 10 \text{ N} \) bir kuvvet etki ediyorsa ve başka bir kuvvetten bahsedilmiyorsa, cisme etki eden net kuvvet doğrudan bu kuvvettir.
• Net kuvvet \( = 10 \text{ N} \) (doğu yönünde).
• Hareket Durumu: Newton'ın Birinci Yasası'na göre, bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise cisim ya durmaya devam eder ya da sabit hızla hareketini sürdürür. Eğer net kuvvet sıfırdan farklı ise, cisim ivmeli hareket yapar.
• Cisme etki eden net kuvvet \( 10 \text{ N} \) olduğu için, net kuvvet sıfırdan farklıdır.
• Bu durumda cisim, kuvvetin yönünde (doğu yönünde) ivmeli hareket yapmaya başlayacaktır. Yani hızı artacaktır.

• Newton'ın İkinci Yasası (Temel Yasa): Bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir.
• Formülü: \( F_{net} = m \cdot a \)
• Burada:
• \( F_{net} \) (Net kuvvet) = \( 25 \text{ N} \) (Sürtünme olmadığı için uygulanan kuvvet net kuvvettir.)
• \( m \) (Kütle) = \( 5 \text{ kg} \)
• \( a \) (İvme) = ?
• Değerleri formülde yerine koyalım:
• \[ 25 \text{ N} = 5 \text{ kg} \cdot a \]
• İvmeyi bulmak için eşitliğin her iki tarafını kütleye bölelim:
• \[ a = \frac{25 \text{ N}}{5 \text{ kg}} \]
• \[ a = 5 \text{ m/s}^2 \]

• Cisme etki eden net kuvveti bulmak için \( F_{net} = m \cdot a \) formülünü kullanırız.
• \( m \) (Kütle) = \( 2 \text{ kg} \)
• \( a \) (İvme) = \( 3 \text{ m/s}^2 \)
• \[ F_{net} = 2 \text{ kg} \cdot 3 \text{ m/s}^2 \]
• \[ F_{net} = 6 \text{ N} \]
• Kutuya uygulanan kuvvet ile sürtünme kuvveti arasındaki ilişkiyi kurmalıyız. Uygulanan kuvvet, kutuyu ileri doğru iterken, sürtünme kuvveti hareketin zıt yönünde etki eder.
• Net kuvvet, uygulanan kuvvet ile sürtünme kuvvetinin farkıdır (çünkü zıt yönlüdürler).
• \[ F_{net} = F_{uygulanan} - F_{sürtünme} \]
• Değerleri yerine koyalım:
• \( 6 \text{ N} = 10 \text{ N} - F_{sürtünme} \)
• Sürtünme kuvvetini bulmak için eşitliği düzenleyelim:
• \( F_{sürtünme} = 10 \text{ N} - 6 \text{ N} \)
• \( F_{sürtünme} = 4 \text{ N} \)

• İvmeli Hareket: Bir cismin hızı değişiyorsa (büyüklüğü veya yönü), cisim ivmeli hareket yapıyordur. Hız-zaman grafiğinde eğimin sıfırdan farklı olduğu yerler ivmeli hareketi gösterir.
• \( 0-4 \text{ s} \) aralığında hız sabittir (\( +20 \text{ m/s} \)). Bu aralıkta ivme sıfırdır, yani ivmeli hareket yapmaz. Sabit hızlı hareket eder.
• \( 4-6 \text{ s} \) aralığında hız \( +20 \text{ m/s}'den \) \( 0 \text{ m/s}'ye \) düşmektedir. Hız değiştiği için bu aralıkta ivmeli hareket yapar (negatif ivme).
• \( 6-8 \text{ s} \) aralığında hız \( 0 \text{ m/s}'den \) \( -10 \text{ m/s}'ye \) düşmektedir. Hız değiştiği için bu aralıkta da ivmeli hareket yapar (negatif ivme).
• Hızlanma: Cismin sürati (hızının büyüklüğü) artıyorsa hızlanıyordur. Yavaşlama ise süratin azalmasıdır.
• \( 0-4 \text{ s} \) aralığında sürat sabittir (\( 20 \text{ m/s} \)). Araç hızlanmaz veya yavaşlamaz.
• \( 4-6 \text{ s} \) aralığında sürat \( 20 \text{ m/s}'den \) \( 0 \text{ m/s}'ye \) azalmaktadır. Bu aralıkta araç yavaşlamaktadır.
• \( 6-8 \text{ s} \) aralığında sürat \( 0 \text{ m/s}'den \) \( 10 \text{ m/s}'ye \) artmaktadır (negatif yönde olsa bile hızın büyüklüğü artıyor). Bu aralıkta araç hızlanmaktadır.

Bu olaylar Newton'ın Birinci Hareket Yasası, yani Eylemsizlik Prensibi ile doğrudan ilişkilidir.

• Otobüs Ani Fren Yaptığında:
• Otobüs sabit bir hızla hareket ederken, içindeki yolcular da otobüsle birlikte aynı hızda hareket ederler.
• Otobüs aniden fren yaptığında, otobüse bir kuvvet etki eder ve otobüs yavaşlar.
• Ancak, yolcuların vücutları eylemsizlikleri gereği önceki hareket durumlarını korumak isterler. Yani, otobüsle birlikte ileri doğru hareket etmeye devam etme eğiliminde olurlar.
• Bu yüzden, yolcular aniden öne doğru savrulur. Emniyet kemerleri veya tutacaklar bu savrulmayı engellemek için vardır.
• Otobüs Aniden Hızlandığında:
• Otobüs dururken veya sabit bir hızla giderken, yolcular da otobüsle birlikte aynı hızdadır.
• Otobüs aniden hızlandığında, otobüse bir kuvvet etki eder ve otobüs ileri doğru hızlanır.
• Yolcuların vücutları eylemsizlikleri gereği önceki hareket durumlarını (duruyorlarsa durmayı, yavaş hareket ediyorlarsa yavaş hareket etmeyi) korumak isterler.
• Bu yüzden, yolcular aniden arkaya doğru itilmiş gibi hissederler.