K ve L cisimleri birbirlerine doğru hareket ederken, her ikisi de aynı yer çekimi ivmesine (\(g\)) maruz kalır. Bu durumda, cisimlerin birbirlerine göre bağıl ivmeleri sıfırdır. Dolayısıyla, cisimlerin birbirlerine göre katettikleri toplam mesafe (h), sadece başlangıçtaki bağıl hızları ve geçen süre ile hesaplanabilir.
- Verilenler:
- K cisminin ilk hızı (\(v_1\)): \(5 \text{ m/s}\) (aşağı doğru)
- L cisminin ilk hızı (\(v_2\)): \(20 \text{ m/s}\) (yukarı doğru)
- Karşılaşma süresi (\(t\)): \(2 \text{ s}\)
- Yer çekimi ivmesi (\(g\)): \(10 \text{ m/s}^2\)
- Adım 1: Cisimlerin Bağıl Hızını Hesaplama
- Adım 2: Toplam Yüksekliği (h) Hesaplama
Cisimler birbirlerine doğru hareket ettiği için, birbirlerine yaklaşma hızları (bağıl hızları) ilk hızlarının toplamıdır:
\[v_{bağıl} = v_1 + v_2\]
\[v_{bağıl} = 5 \text{ m/s} + 20 \text{ m/s} = 25 \text{ m/s}\]
Bağıl ivme sıfır olduğu için, toplam yükseklik (h) bağıl hız ile karşılaşma süresinin çarpımıdır:
\[h = v_{bağıl} \times t\]
\[h = 25 \text{ m/s} \times 2 \text{ s}\]
\[h = 50 \text{ m}\]
Cevap E seçeneğidir.