Sorunun Çözümü
- K cisminin başlangıç hızı $v_K = 20 m/s$ (aşağı), L cisminin başlangıç hızı $v_L = 60 m/s$ (yukarı) ve aralarındaki mesafe $H = 320 m$'dir. Yer çekimi ivmesi $g = 10 m/s^2$ alınır.
- Cisimler birbirine doğru hareket ettiğinden, karşılaşma süresini bulmak için bağıl hızları kullanılabilir. Yer çekimi ivmesinin etkileri birbirini götürdüğü için bağıl kapanma hızı $v_{bağıl} = v_K + v_L$ olur.
- Bağıl hız $v_{bağıl} = 20 m/s + 60 m/s = 80 m/s$'dir.
- Cisimlerin karşılaşma süresi $t = \frac{H}{v_{bağıl}}$ formülü ile bulunur.
- $t = \frac{320 m}{80 m/s} = 4 s$'dir.
- K cisminin karşılaşma anındaki hızı, başlangıç hızı ve yer çekimi ivmesinin etkisiyle artacaktır. Aşağı yönü pozitif kabul edersek, $v'_K = v_K + gt$ formülü kullanılır.
- $v'_K = 20 m/s + (10 m/s^2)(4 s) = 20 m/s + 40 m/s = 60 m/s$'dir.
- Doğru Seçenek D'dır.