🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Hareket ve Newton’un Hareket Yasaları Çözümlü Örnekler
Hareket ve Newton’un Hareket Yasaları Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir karınca, K noktasından başlayarak L noktasına 5 metre düz gidiyor, sonra L noktasından M noktasına 3 metre geri dönüyor. Bu karıncanın toplam aldığı yolu ve yer değiştirmesinin büyüklüğünü bulunuz.
Bir karınca, K noktasından başlayarak L noktasına 5 metre düz gidiyor, sonra L noktasından M noktasına 3 metre geri dönüyor. Bu karıncanın toplam aldığı yolu ve yer değiştirmesinin büyüklüğünü bulunuz.
Çözüm:
- 📌 Karınca K noktasından L noktasına \( 5 \text{ m} \) gitmiştir.
- 📌 L noktasından M noktasına \( 3 \text{ m} \) geri dönmüştür.
- Alınan Yol: Bir cismin hareket ederken geçtiği yörüngenin toplam uzunluğudur. Yön önemli değildir.
- 👉 Toplam alınan yol = K-L arası mesafe + L-M arası mesafe
- Toplam alınan yol = \( 5 \text{ m} + 3 \text{ m} = 8 \text{ m} \)
- Yer Değiştirme: Cismin son konumu ile ilk konumu arasındaki en kısa mesafedir ve yönlü bir büyüklüktür.
- 👉 Karınca K noktasından başlamış, M noktasında bitirmiştir. K ile M arasındaki mesafe yer değiştirmedir.
- Yer değiştirme = K-L arası mesafe - L-M arası mesafe (çünkü geri dönüyor)
- Yer değiştirme = \( 5 \text{ m} - 3 \text{ m} = 2 \text{ m} \)
- ✅ Karıncanın toplam aldığı yol \( 8 \text{ m} \), yer değiştirmesinin büyüklüğü ise \( 2 \text{ m} \)dir.
Örnek 2:
Bir araç, düz bir yolda 120 metrelik mesafeyi 10 saniyede kat ediyor. Aracın bu hareketindeki süratini ve hızının büyüklüğünü hesaplayınız.
Bir araç, düz bir yolda 120 metrelik mesafeyi 10 saniyede kat ediyor. Aracın bu hareketindeki süratini ve hızının büyüklüğünü hesaplayınız.
Çözüm:
- 📌 Araç düz bir yolda hareket ettiği için alınan yol ile yer değiştirmenin büyüklüğü birbirine eşittir.
- Alınan yol = \( 120 \text{ m} \)
- Yer değiştirme = \( 120 \text{ m} \)
- Geçen süre = \( 10 \text{ s} \)
- Sürat: Birim zamanda alınan yoldur. Skaler bir büyüklüktür. Formülü:
Sürat = \(\frac{\text{Alınan Yol}}{\text{Geçen Süre}}\) - Sürat = \(\frac{120 \text{ m}}{10 \text{ s}} = 12 \text{ m/s}\)
- Hız: Birim zamandaki yer değiştirmedir. Vektörel bir büyüklüktür. Formülü:
Hız = \(\frac{\text{Yer Değiştirme}}{\text{Geçen Süre}}\) - Hız = \(\frac{120 \text{ m}}{10 \text{ s}} = 12 \text{ m/s}\)
- ✅ Aracın sürati \( 12 \text{ m/s} \), hızının büyüklüğü ise \( 12 \text{ m/s} \)dir.
Örnek 3:
Sabit \( 72 \text{ km/sa} \) hızla hareket eden bir otomobil, 5 saniye içinde kaç metre yol alır?
Sabit \( 72 \text{ km/sa} \) hızla hareket eden bir otomobil, 5 saniye içinde kaç metre yol alır?
Çözüm:
- 📌 Öncelikle hız birimini metre/saniye (m/s) cinsine çevirmemiz gerekir, çünkü zaman saniye, istenen yol ise metredir.
- Hız = \( 72 \text{ km/sa} \)
- 👉 \( 1 \text{ km} = 1000 \text{ m} \) ve \( 1 \text{ saat} = 3600 \text{ s} \)
- Hız = \( \frac{72 \text{ km}}{1 \text{ sa}} = \frac{72 \times 1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} \)
- Hız = \( \frac{72000}{3600} \text{ m/s} = 20 \text{ m/s} \)
- Geçen süre (\( t \)) = \( 5 \text{ s} \)
- Düzgün doğrusal harekette alınan yol (x) formülü:
\( x = v \times t \) - Alınan yol = \( 20 \text{ m/s} \times 5 \text{ s} = 100 \text{ m} \)
- ✅ Otomobil 5 saniye içinde \( 100 \text{ metre} \) yol alır.
Örnek 4:
Duran bir otomobil, harekete başladıktan 8 saniye sonra hızını \( 24 \text{ m/s} \)ye çıkarıyor. Otomobilin bu süreçteki ivmesinin büyüklüğünü hesaplayınız.
Duran bir otomobil, harekete başladıktan 8 saniye sonra hızını \( 24 \text{ m/s} \)ye çıkarıyor. Otomobilin bu süreçteki ivmesinin büyüklüğünü hesaplayınız.
Çözüm:
- 📌 İvme, birim zamandaki hız değişimidir. Yönlü bir büyüklüktür.
- İlk hız (\( v_0 \)) = \( 0 \text{ m/s} \) (Duran bir otomobil olduğu için)
- Son hız (\( v \)) = \( 24 \text{ m/s} \)
- Geçen süre (\( t \)) = \( 8 \text{ s} \)
- İvme (a) formülü:
\( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v - v_0}{t} \) - İvme = \( \frac{24 \text{ m/s} - 0 \text{ m/s}}{8 \text{ s}} \)
- İvme = \( \frac{24 \text{ m/s}}{8 \text{ s}} = 3 \text{ m/s}^2 \)
- ✅ Otomobilin ivmesinin büyüklüğü \( 3 \text{ m/s}^2 \)dir.
Örnek 5:
Bir masanın üzerinde duran bir kitap, masaya etki eden sürtünme kuvvetleri ihmal edildiğinde, üzerine etki eden net kuvvet sıfır ise nasıl bir hareket yapar? Açıklayınız.
Bir masanın üzerinde duran bir kitap, masaya etki eden sürtünme kuvvetleri ihmal edildiğinde, üzerine etki eden net kuvvet sıfır ise nasıl bir hareket yapar? Açıklayınız.
Çözüm:
- 💡 Newton'un Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası): Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim duruyorsa durmaya devam eder, hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder.
- 📌 Soruda kitabın masanın üzerinde durduğu belirtilmiştir.
- 📌 Kitaba etki eden net kuvvetin sıfır olduğu söyleniyor.
- 👉 Eylemsizlik Yasası'na göre, net kuvvet sıfır olduğunda cisim ilk durumunu korur.
- ✅ Kitap durduğu için, üzerine etki eden net kuvvet sıfır olduğunda durmaya devam eder. Eğer başlangıçta sabit hızla hareket ediyor olsaydı, o zaman sabit hızla hareketine devam ederdi.
Örnek 6:
Kütlesi \( 5 \text{ kg} \) olan bir cisme, yatay sürtünmesiz bir düzlemde \( 20 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet etki ediyor. Bu cismin kazanacağı ivmenin büyüklüğünü bulunuz.
Kütlesi \( 5 \text{ kg} \) olan bir cisme, yatay sürtünmesiz bir düzlemde \( 20 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet etki ediyor. Bu cismin kazanacağı ivmenin büyüklüğünü bulunuz.
Çözüm:
- 💡 Newton'un İkinci Hareket Yasası (Temel Yasa): Bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir.
Formülü: \( F_{net} = m \times a \) - Cismin kütlesi (\( m \)) = \( 5 \text{ kg} \)
- Cisme etki eden kuvvet (\( F_{net} \)) = \( 20 \text{ N} \) (Sürtünmesiz düzlem olduğu için uygulanan kuvvet net kuvvettir.)
- İvme (\( a \)) = ?
- Formülü kullanarak ivmeyi bulalım:
\( 20 \text{ N} = 5 \text{ kg} \times a \) - İvme = \( \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} \)
- İvme = \( 4 \text{ m/s}^2 \) (Unutmayalım ki \( 1 \text{ N} = 1 \text{ kg} \cdot \text{m/s}^2 \))
- ✅ Cismin kazanacağı ivmenin büyüklüğü \( 4 \text{ m/s}^2 \)dir.
Örnek 7:
Bir duvara yumruk attığımızda elimizin acıması veya bir roketin uzayda ilerlemesi olaylarını Newton'un Üçüncü Hareket Yasası ile nasıl açıklarsınız? 🤔
Bir duvara yumruk attığımızda elimizin acıması veya bir roketin uzayda ilerlemesi olaylarını Newton'un Üçüncü Hareket Yasası ile nasıl açıklarsınız? 🤔
Çözüm:
- 💡 Newton'un Üçüncü Hareket Yasası (Etki-Tepki Yasası): Her etkiye karşı eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır. Bu kuvvetler farklı cisimler üzerinde etki eder.
- 1. Duvara Yumruk Atma Örneği:
- 👉 Etki: Elimiz, duvara belirli bir kuvvetle (\( F_{etki} \)) etki eder.
- 👉 Tepki: Duvar da aynı büyüklükte, ancak elimize zıt yönde bir kuvvetle (\( F_{tepki} \)) tepki verir.
- ✅ Elimizin acımasının nedeni, duvarın elimize uyguladığı bu tepki kuvvetidir. Bu kuvvetler eşit büyüklükte olmasına rağmen, farklı cisimlere (el ve duvar) etki ettikleri için farklı sonuçlar doğururlar.
- 2. Roketin Uzayda İlerlemesi Örneği:
- 👉 Etki: Roket motorları, yüksek hızda yanan gazları arkaya doğru iter (egzoz gazlarına etki).
- 👉 Tepki: Egzoz gazları da rokete aynı büyüklükte, ancak ileri yönde bir tepki kuvveti uygular.
- ✅ Bu tepki kuvveti sayesinde roket ileri doğru itilir ve uzayda hareket eder. Bu durum, uzay boşluğunda itme için bir maddeye ihtiyaç duyulduğunu ve Newton'un üçüncü yasasının nasıl çalıştığını gösterir.
Örnek 8:
Kütlesi \( 2 \text{ kg} \) olan tahta bir kutu, yatay zeminde durmaktadır. Kutuya yatay doğrultuda \( 10 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Zemin ile kutu arasındaki sürtünme kuvvetinin büyüklüğü \( 4 \text{ N} \) olduğuna göre, kutunun kazanacağı ivme kaç \( \text{m/s}^2 \) olur? 🧐
Kütlesi \( 2 \text{ kg} \) olan tahta bir kutu, yatay zeminde durmaktadır. Kutuya yatay doğrultuda \( 10 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Zemin ile kutu arasındaki sürtünme kuvvetinin büyüklüğü \( 4 \text{ N} \) olduğuna göre, kutunun kazanacağı ivme kaç \( \text{m/s}^2 \) olur? 🧐
Çözüm:
- 💡 Yeni Nesil Sorular: Bilgiyi doğrudan sormak yerine, bir senaryo içinde uygulamanızı gerektiren sorulardır. Burada sürtünme kuvveti kavramını net kuvvet hesabına dahil etmeliyiz.
- 📌 Verilenler:
- Kütle (\( m \)) = \( 2 \text{ kg} \)
- Uygulanan Kuvvet (\( F_{uygulanan} \)) = \( 10 \text{ N} \)
- Sürtünme Kuvveti (\( F_s \)) = \( 4 \text{ N} \)
- 1. Net Kuvveti Hesaplama:
- 👉 Uygulanan kuvvet hareket yönünde iken, sürtünme kuvveti her zaman harekete (veya hareket etme eğilimine) zıt yöndedir.
- Bu nedenle, cisme etki eden net kuvvet, uygulanan kuvvetten sürtünme kuvvetinin çıkarılmasıyla bulunur.
- \( F_{net} = F_{uygulanan} - F_s \)
- \( F_{net} = 10 \text{ N} - 4 \text{ N} = 6 \text{ N} \)
- 2. İvmeyi Hesaplama (Newton'un 2. Yasası):
- Newton'un İkinci Yasası'na göre: \( F_{net} = m \times a \)
- \( 6 \text{ N} = 2 \text{ kg} \times a \)
- İvme (\( a \)) = \( \frac{6 \text{ N}}{2 \text{ kg}} \)
- İvme (\( a \)) = \( 3 \text{ m/s}^2 \)
- ✅ Kutu, yatay zeminde \( 3 \text{ m/s}^2 \) büyüklüğünde bir ivme ile hareket edecektir.
1
Çözümlü Örnek
Bir karınca, K noktasından başlayarak L noktasına 5 metre düz gidiyor, sonra L noktasından M noktasına 3 metre geri dönüyor. Bu karıncanın toplam aldığı yolu ve yer değiştirmesinin büyüklüğünü bulunuz.
Çözüm ve Açıklama
- 📌 Karınca K noktasından L noktasına \( 5 \text{ m} \) gitmiştir.
- 📌 L noktasından M noktasına \( 3 \text{ m} \) geri dönmüştür.
- Alınan Yol: Bir cismin hareket ederken geçtiği yörüngenin toplam uzunluğudur. Yön önemli değildir.
- 👉 Toplam alınan yol = K-L arası mesafe + L-M arası mesafe
- Toplam alınan yol = \( 5 \text{ m} + 3 \text{ m} = 8 \text{ m} \)
- Yer Değiştirme: Cismin son konumu ile ilk konumu arasındaki en kısa mesafedir ve yönlü bir büyüklüktür.
- 👉 Karınca K noktasından başlamış, M noktasında bitirmiştir. K ile M arasındaki mesafe yer değiştirmedir.
- Yer değiştirme = K-L arası mesafe - L-M arası mesafe (çünkü geri dönüyor)
- Yer değiştirme = \( 5 \text{ m} - 3 \text{ m} = 2 \text{ m} \)
- ✅ Karıncanın toplam aldığı yol \( 8 \text{ m} \), yer değiştirmesinin büyüklüğü ise \( 2 \text{ m} \)dir.
2
Çözümlü Örnek
Bir araç, düz bir yolda 120 metrelik mesafeyi 10 saniyede kat ediyor. Aracın bu hareketindeki süratini ve hızının büyüklüğünü hesaplayınız.
Çözüm ve Açıklama
- 📌 Araç düz bir yolda hareket ettiği için alınan yol ile yer değiştirmenin büyüklüğü birbirine eşittir.
- Alınan yol = \( 120 \text{ m} \)
- Yer değiştirme = \( 120 \text{ m} \)
- Geçen süre = \( 10 \text{ s} \)
- Sürat: Birim zamanda alınan yoldur. Skaler bir büyüklüktür. Formülü:
Sürat = \(\frac{\text{Alınan Yol}}{\text{Geçen Süre}}\) - Sürat = \(\frac{120 \text{ m}}{10 \text{ s}} = 12 \text{ m/s}\)
- Hız: Birim zamandaki yer değiştirmedir. Vektörel bir büyüklüktür. Formülü:
Hız = \(\frac{\text{Yer Değiştirme}}{\text{Geçen Süre}}\) - Hız = \(\frac{120 \text{ m}}{10 \text{ s}} = 12 \text{ m/s}\)
- ✅ Aracın sürati \( 12 \text{ m/s} \), hızının büyüklüğü ise \( 12 \text{ m/s} \)dir.
3
Çözümlü Örnek
Sabit \( 72 \text{ km/sa} \) hızla hareket eden bir otomobil, 5 saniye içinde kaç metre yol alır?
Çözüm ve Açıklama
- 📌 Öncelikle hız birimini metre/saniye (m/s) cinsine çevirmemiz gerekir, çünkü zaman saniye, istenen yol ise metredir.
- Hız = \( 72 \text{ km/sa} \)
- 👉 \( 1 \text{ km} = 1000 \text{ m} \) ve \( 1 \text{ saat} = 3600 \text{ s} \)
- Hız = \( \frac{72 \text{ km}}{1 \text{ sa}} = \frac{72 \times 1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} \)
- Hız = \( \frac{72000}{3600} \text{ m/s} = 20 \text{ m/s} \)
- Geçen süre (\( t \)) = \( 5 \text{ s} \)
- Düzgün doğrusal harekette alınan yol (x) formülü:
\( x = v \times t \) - Alınan yol = \( 20 \text{ m/s} \times 5 \text{ s} = 100 \text{ m} \)
- ✅ Otomobil 5 saniye içinde \( 100 \text{ metre} \) yol alır.
4
Çözümlü Örnek
Duran bir otomobil, harekete başladıktan 8 saniye sonra hızını \( 24 \text{ m/s} \)ye çıkarıyor. Otomobilin bu süreçteki ivmesinin büyüklüğünü hesaplayınız.
Çözüm ve Açıklama
- 📌 İvme, birim zamandaki hız değişimidir. Yönlü bir büyüklüktür.
- İlk hız (\( v_0 \)) = \( 0 \text{ m/s} \) (Duran bir otomobil olduğu için)
- Son hız (\( v \)) = \( 24 \text{ m/s} \)
- Geçen süre (\( t \)) = \( 8 \text{ s} \)
- İvme (a) formülü:
\( a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v - v_0}{t} \) - İvme = \( \frac{24 \text{ m/s} - 0 \text{ m/s}}{8 \text{ s}} \)
- İvme = \( \frac{24 \text{ m/s}}{8 \text{ s}} = 3 \text{ m/s}^2 \)
- ✅ Otomobilin ivmesinin büyüklüğü \( 3 \text{ m/s}^2 \)dir.
5
Çözümlü Örnek
Bir masanın üzerinde duran bir kitap, masaya etki eden sürtünme kuvvetleri ihmal edildiğinde, üzerine etki eden net kuvvet sıfır ise nasıl bir hareket yapar? Açıklayınız.
Çözüm ve Açıklama
- 💡 Newton'un Birinci Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası): Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim duruyorsa durmaya devam eder, hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder.
- 📌 Soruda kitabın masanın üzerinde durduğu belirtilmiştir.
- 📌 Kitaba etki eden net kuvvetin sıfır olduğu söyleniyor.
- 👉 Eylemsizlik Yasası'na göre, net kuvvet sıfır olduğunda cisim ilk durumunu korur.
- ✅ Kitap durduğu için, üzerine etki eden net kuvvet sıfır olduğunda durmaya devam eder. Eğer başlangıçta sabit hızla hareket ediyor olsaydı, o zaman sabit hızla hareketine devam ederdi.
6
Çözümlü Örnek
Kütlesi \( 5 \text{ kg} \) olan bir cisme, yatay sürtünmesiz bir düzlemde \( 20 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet etki ediyor. Bu cismin kazanacağı ivmenin büyüklüğünü bulunuz.
Çözüm ve Açıklama
- 💡 Newton'un İkinci Hareket Yasası (Temel Yasa): Bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir.
Formülü: \( F_{net} = m \times a \) - Cismin kütlesi (\( m \)) = \( 5 \text{ kg} \)
- Cisme etki eden kuvvet (\( F_{net} \)) = \( 20 \text{ N} \) (Sürtünmesiz düzlem olduğu için uygulanan kuvvet net kuvvettir.)
- İvme (\( a \)) = ?
- Formülü kullanarak ivmeyi bulalım:
\( 20 \text{ N} = 5 \text{ kg} \times a \) - İvme = \( \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} \)
- İvme = \( 4 \text{ m/s}^2 \) (Unutmayalım ki \( 1 \text{ N} = 1 \text{ kg} \cdot \text{m/s}^2 \))
- ✅ Cismin kazanacağı ivmenin büyüklüğü \( 4 \text{ m/s}^2 \)dir.
7
Çözümlü Örnek
Bir duvara yumruk attığımızda elimizin acıması veya bir roketin uzayda ilerlemesi olaylarını Newton'un Üçüncü Hareket Yasası ile nasıl açıklarsınız? 🤔
Çözüm ve Açıklama
- 💡 Newton'un Üçüncü Hareket Yasası (Etki-Tepki Yasası): Her etkiye karşı eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır. Bu kuvvetler farklı cisimler üzerinde etki eder.
- 1. Duvara Yumruk Atma Örneği:
- 👉 Etki: Elimiz, duvara belirli bir kuvvetle (\( F_{etki} \)) etki eder.
- 👉 Tepki: Duvar da aynı büyüklükte, ancak elimize zıt yönde bir kuvvetle (\( F_{tepki} \)) tepki verir.
- ✅ Elimizin acımasının nedeni, duvarın elimize uyguladığı bu tepki kuvvetidir. Bu kuvvetler eşit büyüklükte olmasına rağmen, farklı cisimlere (el ve duvar) etki ettikleri için farklı sonuçlar doğururlar.
- 2. Roketin Uzayda İlerlemesi Örneği:
- 👉 Etki: Roket motorları, yüksek hızda yanan gazları arkaya doğru iter (egzoz gazlarına etki).
- 👉 Tepki: Egzoz gazları da rokete aynı büyüklükte, ancak ileri yönde bir tepki kuvveti uygular.
- ✅ Bu tepki kuvveti sayesinde roket ileri doğru itilir ve uzayda hareket eder. Bu durum, uzay boşluğunda itme için bir maddeye ihtiyaç duyulduğunu ve Newton'un üçüncü yasasının nasıl çalıştığını gösterir.
8
Çözümlü Örnek
Kütlesi \( 2 \text{ kg} \) olan tahta bir kutu, yatay zeminde durmaktadır. Kutuya yatay doğrultuda \( 10 \text{ N} \) büyüklüğünde bir kuvvet uygulanıyor. Zemin ile kutu arasındaki sürtünme kuvvetinin büyüklüğü \( 4 \text{ N} \) olduğuna göre, kutunun kazanacağı ivme kaç \( \text{m/s}^2 \) olur? 🧐
Çözüm ve Açıklama
- 💡 Yeni Nesil Sorular: Bilgiyi doğrudan sormak yerine, bir senaryo içinde uygulamanızı gerektiren sorulardır. Burada sürtünme kuvveti kavramını net kuvvet hesabına dahil etmeliyiz.
- 📌 Verilenler:
- Kütle (\( m \)) = \( 2 \text{ kg} \)
- Uygulanan Kuvvet (\( F_{uygulanan} \)) = \( 10 \text{ N} \)
- Sürtünme Kuvveti (\( F_s \)) = \( 4 \text{ N} \)
- 1. Net Kuvveti Hesaplama:
- 👉 Uygulanan kuvvet hareket yönünde iken, sürtünme kuvveti her zaman harekete (veya hareket etme eğilimine) zıt yöndedir.
- Bu nedenle, cisme etki eden net kuvvet, uygulanan kuvvetten sürtünme kuvvetinin çıkarılmasıyla bulunur.
- \( F_{net} = F_{uygulanan} - F_s \)
- \( F_{net} = 10 \text{ N} - 4 \text{ N} = 6 \text{ N} \)
- 2. İvmeyi Hesaplama (Newton'un 2. Yasası):
- Newton'un İkinci Yasası'na göre: \( F_{net} = m \times a \)
- \( 6 \text{ N} = 2 \text{ kg} \times a \)
- İvme (\( a \)) = \( \frac{6 \text{ N}}{2 \text{ kg}} \)
- İvme (\( a \)) = \( 3 \text{ m/s}^2 \)
- ✅ Kutu, yatay zeminde \( 3 \text{ m/s}^2 \) büyüklüğünde bir ivme ile hareket edecektir.
İçerik Hazırlanıyor...
Lütfen sayfayı kapatmayın, bu işlem 30-40 saniye sürebilir.