Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Kinetik Enerji Formülü: Bir cismin kinetik enerjisi (KE), kütlesi (m) ve süratinin (v) karesi ile doğru orantılıdır. Formülü şöyledir: $$KE = \frac{1}{2}mv^2$$
- 2. Verilen Kütleler:
- Pembe araç ($m_P$): 1100 kg
- Yeşil araç ($m_Y$): 900 kg
- Mavi araç ($m_M$): 1600 kg
- 3. Kinetik Enerjilerin Eşitliği: Soruda araçların kinetik enerjilerinin eşit olduğu belirtilmiştir ($KE_P = KE_Y = KE_M$). Bu durumda, $$\frac{1}{2}m_P v_P^2 = \frac{1}{2}m_Y v_Y^2 = \frac{1}{2}m_M v_M^2$$ Denklemin her iki tarafındaki $\frac{1}{2}$'ler sadeleştirildiğinde: $$m_P v_P^2 = m_Y v_Y^2 = m_M v_M^2 = \text{sabit}$$
- 4. Kütle ve Sürat İlişkisi: Kinetik enerji sabit olduğunda, kütle (m) ile süratin karesi ($v^2$) ters orantılıdır. Yani, kütlesi küçük olan aracın sürati daha büyük, kütlesi büyük olan aracın sürati daha küçük olacaktır. $$v^2 \propto \frac{1}{m} \Rightarrow v \propto \frac{1}{\sqrt{m}}$$
- 5. Kütlelerin Sıralaması: Kütleleri küçükten büyüğe doğru sıralayalım: $$m_Y (900 \text{ kg}) < m_P (1100 \text{ kg}) < m_M (1600 \text{ kg})$$
- 6. Süratlerin Sıralaması: Kütle ile sürat ters orantılı olduğu için, süratleri büyükten küçüğe doğru sıralayalım: $$v_Y > v_P > v_M$$ Yani, Yeşil aracın sürati Pembe araçtan, Pembe aracın sürati ise Mavi araçtan daha büyüktür.
Bu sıralama D seçeneğinde verilmiştir.
Cevap D seçeneğidir.