Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için kapının hareketini ve sınırlayıcı duvarları dikkate almalıyız.
- 1. Kapının Boyutları ve Konumu:
- Kapının genişliği (uzunluğu) 180 cm'dir.
- Kapının menteşesi, solundaki duvardan 90 cm uzaktadır.
- Kapı, ok yönünde (saat yönünün tersine) açılmaktadır.
- 2. Koordinat Sistemi Oluşturma:
- Kapının menteşesini orijin (0,0) kabul edelim.
- Kapı kapalıyken, pozitif x ekseni üzerinde (0,0) noktasından (180,0) noktasına kadar uzanır.
- Sol duvar, x = -90 cm doğrusu üzerindedir.
- 3. Maksimum Açılma Durumu:
- Kapı, menteşesi etrafında dönerken, en çok, serbest ucu (menteşeye uzak olan ucu) sol duvara değdiğinde açılabilir.
- Kapı $\theta$ açısıyla açıldığında, serbest ucunun koordinatları $(180 \cos\theta, 180 \sin\theta)$ olur.
- 4. Denklemi Kurma ve Çözme:
- Kapının serbest ucu sol duvara (x = -90) değdiğinde, x koordinatı -90 olmalıdır.
- Bu durumda, $180 \cos\theta = -90$ denklemini kurarız.
- Denklemi çözdüğümüzde: $$ \cos\theta = \frac{-90}{180} $$ $$ \cos\theta = -\frac{1}{2} $$
- Kapı ok yönünde (saat yönünün tersine) açıldığı için $\theta$ açısı $0^\circ$ ile $180^\circ$ arasında olmalıdır. Bu aralıkta $\cos\theta = -1/2$ eşitliğini sağlayan açı $\theta = 120^\circ$'dir.
Buna göre, kapı en çok 120 derecelik açıyla açılabilir.
Cevap D seçeneğidir.