Doğrusal bir yolda hareket eden bir aracın konum-zaman grafiği veriliyor. Araç \( t = 0 \) anında \( x = 0 \) konumundadır. Araç \( 5 \) saniye sonunda \( 30 \) metre konumuna ulaştığına göre, bu aracın hızı kaç \( m/s \)'dir?
Çözüm ve Açıklama
Konum-zaman grafiklerinde doğrunun eğimi bize hareketlinin hızını verir.
Hız Formülü: \( v = \frac{\Delta x}{\Delta t} \)
Yer değiştirme (\( \Delta x \)): \( 30 - 0 = 30 \) m
Zaman değişimi (\( \Delta t \)): \( 5 - 0 = 5 \) s
Değerleri yerine koyalım: \( v = \frac{30}{5} \)
✅ Sonuç: Aracın hızı \( 6 \) m/s olarak bulunur.
2
Çözümlü Soru
Kolay Seviye
Bir hareketlinin hız-zaman grafiği incelendiğinde, aracın \( 10 \) saniye boyunca sabit \( 15 \) m/s hızla hareket ettiği görülmektedir. Bu hareketlinin \( 10 \) saniye sonundaki yer değiştirmesi kaç metredir?
Çözüm ve Açıklama
Hız-zaman grafiğinin altında kalan alan, hareketlinin yaptığı yer değiştirmeyi verir.
Yer Değiştirme Formülü: \( \Delta x = v \times t \)
Hız (\( v \)): \( 15 \) m/s
Zaman (\( t \)): \( 10 \) s
Hesaplama: \( \Delta x = 15 \times 10 = 150 \) m
✅ Sonuç: Hareketli \( 150 \) metre yer değiştirmiştir.
3
Çözümlü Soru
Orta Seviye
İlk hızı \( 4 \) m/s olan bir aracın ivme-zaman grafiği sabittir. Aracın ivmesi \( 3 \) \( m/s^2 \) olduğuna göre, \( 4 \) saniye sonraki hızı kaç \( m/s \) olur?
Çözüm ve Açıklama
İvme-zaman grafiğinin altında kalan alan, hızdaki değişim miktarını (\( \Delta v \)) ifade eder.
Hız Değişimi: \( \Delta v = a \times t \)
\( \Delta v = 3 \times 4 = 12 \) m/s
Son Hız: \( v = v_0 + \Delta v \)
\( v = 4 + 12 = 16 \) m/s
✅ Sonuç: Aracın \( 4 \) saniye sonraki hızı \( 16 \) m/s'dir.
4
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Bir aracın hız-zaman grafiğinde, hızı \( 4 \) saniye içinde \( 20 \) m/s'den \( 0 \) m/s'ye (durma noktasına) düzgün olarak azalmaktadır. Bu aracın ivmesi kaç \( m/s^2 \)'dir?
Çözüm ve Açıklama
Hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi verir. Hız azaldığı için ivme negatif çıkacaktır.
İvme Formülü: \( a = \frac{v_{son} - v_{ilk}}{t} \)
Durgun halden harekete başlayan bir araç, ivme-zaman grafiğine göre ilk \( 2 \) saniye boyunca \( 4 \) \( m/s^2 \) ivme ile hızlanıyor. Sonraki \( 3 \) saniye boyunca ise sabit hızla hareket ediyor. Aracın toplam yer değiştirmesi kaç metredir?
Çözüm ve Açıklama
Bu soruyu iki aşamada çözelim:
1. Aşama (Hızlanma): \( t = 2 \) saniye sonunda ulaşılan hız: \( v = a \times t = 4 \times 2 = 8 \) m/s.
Bu süredeki yer değiştirme: \( \Delta x_1 = \frac{1}{2} \times a \times t^2 = \frac{1}{2} \times 4 \times 2^2 = 8 \) m.
2. Aşama (Sabit Hız): Araç \( 8 \) m/s hızla \( 3 \) saniye gidiyor.
Bu süredeki yer değiştirme: \( \Delta x_2 = v \times t = 8 \times 3 = 24 \) m.
Toplam Yer Değiştirme: \( 8 + 24 = 32 \) m.
✅ Sonuç: Araç toplam \( 32 \) metre yol almıştır.
6
Çözümlü Soru
Yeni Nesil Soru
Bir yarış pistinde yan yana duran K ve L araçlarından K aracı sabit \( 20 \) m/s hızla harekete başlıyor. L aracı ise aynı anda durgun halden \( 4 \) \( m/s^2 \) sabit ivme ile hızlanmaya başlıyor. L aracı K aracını kaçıncı saniyede yakalar?
Çözüm ve Açıklama
L aracının K aracını yakalaması için yer değiştirmelerinin (\( \Delta x \)) eşit olması gerekir.
K aracının yer değiştirmesi: \( x_K = v \times t = 20 \times t \)
L aracının yer değiştirmesi: \( x_L = \frac{1}{2} \times a \times t^2 = \frac{1}{2} \times 4 \times t^2 = 2 \times t^2 \)
✅ Sonuç: L aracı K aracını \( 10 \). saniyede yakalar.
7
Çözümlü Soru
Orta Seviye
Bir asansör zemin kattan yukarı doğru harekete geçiyor. Asansörün hız-zaman grafiği şu şekildedir: İlk \( 3 \) saniye düzgün hızlanarak \( 6 \) m/s hıza ulaşıyor, sonra \( 4 \) saniye bu hızla sabit gidiyor, son \( 3 \) saniyede ise düzgün yavaşlayarak duruyor. Asansör toplam kaç metre yükselmiştir?
Çözüm ve Açıklama
Hız-zaman grafiğinin altında kalan toplam alan yükselme miktarını verir. Bu alan bir yamuk alanıdır veya parçalara ayrılabilir:
Hızlanma Alanı (Üçgen): \( \frac{6 \times 3}{2} = 9 \) m
Sabit Hız Alanı (Dikdörtgen): \( 6 \times 4 = 24 \) m
Yavaşlama Alanı (Üçgen): \( \frac{6 \times 3}{2} = 9 \) m
Toplam Yükseklik: \( 9 + 24 + 9 = 42 \) m
✅ Sonuç: Asansör toplam \( 42 \) metre yükselmiştir.
8
Çözümlü Soru
Yeni Nesil Soru
Bir hareketlinin konum-zaman grafiği parabolik bir eğridir ve zaman eksenine göre eğimi (dikliği) giderek azalmaktadır. Bu hareketli için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir? A) Sabit hızlıdır. B) Pozitif yönde hızlanmaktadır. C) Pozitif yönde yavaşlamaktadır. D) Negatif yönde hızlanmaktadır.
Çözüm ve Açıklama
Konum-zaman grafiklerini yorumlarken şu kuralları hatırlarız:
Eğim hızı temsil eder.
Grafiğin eğimi (dikliği) azalıyorsa, hızın büyüklüğü azalıyor demektir. Bu durum yavaşlayan hareket olduğunu gösterir.
Grafik yukarı doğru (pozitif yöne) gittiği için hareket yönü pozitiftir.
Eğim azaldığına göre araç pozitif yönde yavaşlamaktadır.
✅ Doğru Cevap: C seçeneğidir.
11. Sınıf Fizik: Grafik Çözümlü Sorular
Soru 1:
Doğrusal bir yolda hareket eden bir aracın konum-zaman grafiği veriliyor. Araç \( t = 0 \) anında \( x = 0 \) konumundadır. Araç \( 5 \) saniye sonunda \( 30 \) metre konumuna ulaştığına göre, bu aracın hızı kaç \( m/s \)'dir?
Çözüm:
Konum-zaman grafiklerinde doğrunun eğimi bize hareketlinin hızını verir.
Hız Formülü: \( v = \frac{\Delta x}{\Delta t} \)
Yer değiştirme (\( \Delta x \)): \( 30 - 0 = 30 \) m
Zaman değişimi (\( \Delta t \)): \( 5 - 0 = 5 \) s
Değerleri yerine koyalım: \( v = \frac{30}{5} \)
✅ Sonuç: Aracın hızı \( 6 \) m/s olarak bulunur.
Soru 2:
Bir hareketlinin hız-zaman grafiği incelendiğinde, aracın \( 10 \) saniye boyunca sabit \( 15 \) m/s hızla hareket ettiği görülmektedir. Bu hareketlinin \( 10 \) saniye sonundaki yer değiştirmesi kaç metredir?
Çözüm:
Hız-zaman grafiğinin altında kalan alan, hareketlinin yaptığı yer değiştirmeyi verir.
Yer Değiştirme Formülü: \( \Delta x = v \times t \)
Hız (\( v \)): \( 15 \) m/s
Zaman (\( t \)): \( 10 \) s
Hesaplama: \( \Delta x = 15 \times 10 = 150 \) m
✅ Sonuç: Hareketli \( 150 \) metre yer değiştirmiştir.
Soru 3:
İlk hızı \( 4 \) m/s olan bir aracın ivme-zaman grafiği sabittir. Aracın ivmesi \( 3 \) \( m/s^2 \) olduğuna göre, \( 4 \) saniye sonraki hızı kaç \( m/s \) olur?
Çözüm:
İvme-zaman grafiğinin altında kalan alan, hızdaki değişim miktarını (\( \Delta v \)) ifade eder.
Hız Değişimi: \( \Delta v = a \times t \)
\( \Delta v = 3 \times 4 = 12 \) m/s
Son Hız: \( v = v_0 + \Delta v \)
\( v = 4 + 12 = 16 \) m/s
✅ Sonuç: Aracın \( 4 \) saniye sonraki hızı \( 16 \) m/s'dir.
Soru 4:
Bir aracın hız-zaman grafiğinde, hızı \( 4 \) saniye içinde \( 20 \) m/s'den \( 0 \) m/s'ye (durma noktasına) düzgün olarak azalmaktadır. Bu aracın ivmesi kaç \( m/s^2 \)'dir?
Çözüm:
Hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi verir. Hız azaldığı için ivme negatif çıkacaktır.
İvme Formülü: \( a = \frac{v_{son} - v_{ilk}}{t} \)
Durgun halden harekete başlayan bir araç, ivme-zaman grafiğine göre ilk \( 2 \) saniye boyunca \( 4 \) \( m/s^2 \) ivme ile hızlanıyor. Sonraki \( 3 \) saniye boyunca ise sabit hızla hareket ediyor. Aracın toplam yer değiştirmesi kaç metredir?
Çözüm:
Bu soruyu iki aşamada çözelim:
1. Aşama (Hızlanma): \( t = 2 \) saniye sonunda ulaşılan hız: \( v = a \times t = 4 \times 2 = 8 \) m/s.
Bu süredeki yer değiştirme: \( \Delta x_1 = \frac{1}{2} \times a \times t^2 = \frac{1}{2} \times 4 \times 2^2 = 8 \) m.
2. Aşama (Sabit Hız): Araç \( 8 \) m/s hızla \( 3 \) saniye gidiyor.
Bu süredeki yer değiştirme: \( \Delta x_2 = v \times t = 8 \times 3 = 24 \) m.
Toplam Yer Değiştirme: \( 8 + 24 = 32 \) m.
✅ Sonuç: Araç toplam \( 32 \) metre yol almıştır.
Soru 6:
Bir yarış pistinde yan yana duran K ve L araçlarından K aracı sabit \( 20 \) m/s hızla harekete başlıyor. L aracı ise aynı anda durgun halden \( 4 \) \( m/s^2 \) sabit ivme ile hızlanmaya başlıyor. L aracı K aracını kaçıncı saniyede yakalar?
Çözüm:
L aracının K aracını yakalaması için yer değiştirmelerinin (\( \Delta x \)) eşit olması gerekir.
K aracının yer değiştirmesi: \( x_K = v \times t = 20 \times t \)
L aracının yer değiştirmesi: \( x_L = \frac{1}{2} \times a \times t^2 = \frac{1}{2} \times 4 \times t^2 = 2 \times t^2 \)
✅ Sonuç: L aracı K aracını \( 10 \). saniyede yakalar.
Soru 7:
Bir asansör zemin kattan yukarı doğru harekete geçiyor. Asansörün hız-zaman grafiği şu şekildedir: İlk \( 3 \) saniye düzgün hızlanarak \( 6 \) m/s hıza ulaşıyor, sonra \( 4 \) saniye bu hızla sabit gidiyor, son \( 3 \) saniyede ise düzgün yavaşlayarak duruyor. Asansör toplam kaç metre yükselmiştir?
Çözüm:
Hız-zaman grafiğinin altında kalan toplam alan yükselme miktarını verir. Bu alan bir yamuk alanıdır veya parçalara ayrılabilir:
Hızlanma Alanı (Üçgen): \( \frac{6 \times 3}{2} = 9 \) m
Sabit Hız Alanı (Dikdörtgen): \( 6 \times 4 = 24 \) m
Yavaşlama Alanı (Üçgen): \( \frac{6 \times 3}{2} = 9 \) m
Toplam Yükseklik: \( 9 + 24 + 9 = 42 \) m
✅ Sonuç: Asansör toplam \( 42 \) metre yükselmiştir.
Soru 8:
Bir hareketlinin konum-zaman grafiği parabolik bir eğridir ve zaman eksenine göre eğimi (dikliği) giderek azalmaktadır. Bu hareketli için aşağıdakilerden hangisi söylenebilir? A) Sabit hızlıdır. B) Pozitif yönde hızlanmaktadır. C) Pozitif yönde yavaşlamaktadır. D) Negatif yönde hızlanmaktadır.
Çözüm:
Konum-zaman grafiklerini yorumlarken şu kuralları hatırlarız:
Eğim hızı temsil eder.
Grafiğin eğimi (dikliği) azalıyorsa, hızın büyüklüğü azalıyor demektir. Bu durum yavaşlayan hareket olduğunu gösterir.
Grafik yukarı doğru (pozitif yöne) gittiği için hareket yönü pozitiftir.
Eğim azaldığına göre araç pozitif yönde yavaşlamaktadır.