Sorunun Çözümü
- Sistemin hareketine neden olan net kuvvet, L cisminin ağırlığıdır (K cismi yatay düzlemde ve sürtünmesizdir).
$F_{net} = m_L \cdot g = 2 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2 = 20 \text{ N}$ - Sistemin toplam kütlesi:
$M_{total} = m_K + m_L = 3 \text{ kg} + 2 \text{ kg} = 5 \text{ kg}$ - Sistemin ivmesi Newton'un İkinci Yasası'ndan bulunur ($F_{net} = M_{total} \cdot a$):
$a = \frac{F_{net}}{M_{total}} = \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} = 4 \text{ m/s}^2$ - L cismi serbest bırakıldığı için ilk hızı sıfırdır ($v_0 = 0$). Cismin yere çarpma süresi, sabit ivmeli hareket denklemi $h = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$ ile bulunur:
$32 \text{ m} = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 4 \text{ m/s}^2 \cdot t^2$
$32 = 2 t^2$
$t^2 = \frac{32}{2} = 16$
$t = \sqrt{16} = 4 \text{ s}$ - Doğru Seçenek C'dır.