Verilen ivme-zaman grafiğinden hareketle aracın hızının ne zaman sıfır olacağını bulmak için adım adım ilerleyelim.
- İlk Hız ve İlk İvme Aralığı (0-2 s):
Aracın ilk hızı sıfırdır ($v_0 = 0$).
İlk 2 saniye boyunca ivme $a_1 = 8 \text{ m/s}^2$ olarak verilmiştir. İvme-zaman grafiğinin altında kalan alan, hız değişimini verir.
Bu aralıktaki hız değişimi:
$$\Delta v_1 = a_1 \times \Delta t_1 = 8 \text{ m/s}^2 \times 2 \text{ s} = 16 \text{ m/s}$$
2. saniyenin sonundaki hız, ilk hız ve bu değişim toplamıdır:
$$v_2 = v_0 + \Delta v_1 = 0 + 16 \text{ m/s} = 16 \text{ m/s}$$
- İkinci İvme Aralığı (t > 2 s):
2. saniyeden sonra ivme $a_2 = -2 \text{ m/s}^2$ olarak değişmektedir. Bu negatif ivme, aracın hızının azalacağı anlamına gelir.
Aracın hızının tekrar sıfır olması için 16 m/s'lik hızını kaybetmesi gerekmektedir. Bu hız değişimini ($\Delta v_2$) sağlaması gereken süreyi ($\Delta t_2$) bulalım:
$$\Delta v_2 = a_2 \times \Delta t_2$$
Hızın 16 m/s'den 0 m/s'ye düşmesi gerektiği için $\Delta v_2 = 0 - 16 \text{ m/s} = -16 \text{ m/s}$ olur.
$$-16 \text{ m/s} = -2 \text{ m/s}^2 \times \Delta t_2$$
$$\Delta t_2 = \frac{-16 \text{ m/s}}{-2 \text{ m/s}^2} = 8 \text{ s}$$
- Toplam Süre:
Aracın hızının sıfır olması için geçen toplam süre, ilk ivmeli hareket süresi ile ikinci ivmeli hareket süresinin toplamıdır:
$$T_{toplam} = \Delta t_1 + \Delta t_2 = 2 \text{ s} + 8 \text{ s} = 10 \text{ s}$$
Bu nedenle, aracın hızı hareket başladıktan 10 saniye sonra sıfır olur.
Cevap C seçeneğidir.