10. Sınıf Fizik: Hareket, Hız ve Konum-Zaman Grafikleri

Hareket, 10. sınıf fizikte sayısal bir konuya dönüşen ilk derstir. Konum-zaman grafiğinin eğimi hızı, hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi verir. Bu yazıda yer değiştirme ile yol arasındaki fark, ortalama hız hesabı ve grafik okuma yöntemi örnek sorularla anlatılmıştır. Grafik okuma becerisi bu konunun ayirt edici tarafidir.

Hareket ve konum

Bir cismin konumunun zamanla değişmesine hareket denir. Konum, referans noktasına göre belirlenir.

• Konum — referans noktasına göre cismin yeri
• Yol — cismin izlediği toplam uzunluk
• Yer değiştirme — başlangıç ile bitiş arasındaki en kısa mesafe

Yol ile yer değiştirme arasındaki fark sınavda sorulur. Bir araba 4 km kuzeye, sonra 3 km güneye giderse toplam yolu 7 km’dir, ama yer değiştirmesi yalnızca 1 km kuzeydir.

Hız ve sürat

Düzgün bir hareket için hız ve sürat eşittir. Fark, ancak yön değiştiğinde ortaya çıkar. Düz yolda giden araçta hız = sürat, virajlı yolda hız süratten büyüktür.

Ortalama hız

En çok yanlış yapılan hesap buradadır. İki farklı hızın ortalaması aritmetik ortalaması değildir.

Ortalama hız = Toplam yol ÷ Toplam zaman

Eşit uzunlukta iki yol alınmışsa, ortalama hız formülü şu şekilde bulunur:

Ortalama hız = (2 × v1 × v2) ÷ (v1 + v2)

Neden aritmetik ortalama olmaz? Çünkü yavaş gidilen yolda geçen süre daha fazladır. Yavaş kısımdaki 40 km/sa değeri, hesaba daha çok dakika katıldığı için sonucu aşağı çeker. Aritmetik ortalama olan 50 km/sa’ya ancak iki yolun uzunlukları eşit değilse ulaşılabilir.

Grafik okuma

Hareket sorularının yarısı grafiklerden gelir. Aşağıdaki eğim ve alan bilgisi, soruların tamamını çözmenizi sağlar.

Konum-zaman grafiğinde eğim hızdır. Eğim ne kadar dikse cisim o kadar hızlıdır. Düz yatay çizgi sabit hızlı, yukarı doğru eğimli çizgi hızlanmayı, aşağı doğru eğimli çizgi yavaşlamayı gösterir.

Örnek sorular

Problem çözme sırası

1. Verilenleri ve isteneni yazın
2. Yol mu yer değiştirmesi mi soruluyor belirleyin
3. Eşit uzunlukta yol var mı kontrol edin
4. Formülü seçin
5. Grafik varsa eğim ve alan düşünün

Eşit uzunluk kontrolü formül seçimini belirler. İki farklı hız için yarı yarıya gidildiği belirtiliyorsa harmonik ortalama formülü kullanılır; süreler verilmişse toplam yol bölü toplam zaman yöntemi kullanılır.

Mini test

1. 3 saatte 240 km yol alan aracın ortalama hızı kaç km/sa?
2. Bir aracın üçte biri yolu 30 km/sa, üçte ikisi 60 km/sa ile gidildi. Ortalama hız kaçtır?
3. Hız-zaman grafiğinde çizginin eğimi neyi gösterir?
4. Bir cisim 3 m kuzeye, sonra 4 m batıya giderse toplam yolu kaç m’dir?
5. Konum-zaman grafiğinde yatay çizgi neyi ifade eder?

Cevaplar: 1) 80 km/sa · 2) (2 × 30 × 60) ÷ 90 = 40 km/sa · 3) İvmeyi · 4) 7 m · 5) Sabit hızı

Sık yapılan 7 hata

1. İki farklı hızın aritmetik ortalamasını almak
2. Yol ile yer değiştirmeyi karıştırmak
3. Konum-zaman grafiğinde alanı yer değiştirme sanmak
4. Hız-zaman grafiğinde eğimi hız sanmak
5. Yön bilgisini ihmal etmek
6. Birimi atlamak
7. Ortalamanın her zaman iki hız arasında olduğunu unutmak

Ortalama hız, iki hızın arasında olmalıdır. 40 ve 60 km/sa ile gidilen bir yolda ortalama 50 değil 48 km/sa’dır. Bu, sınavlarda en sık bilinçli olarak tuzak kurulan konudur.

Kontrol listesi

<>☐

Kısaca

Hareket, cismin konumunun zamanla değişmesidir. Yol cismin izlediği toplam uzunluk, yer değiştirme ise başlangıç ve bitiş arasındaki en kısa mesafedir; düz yolda hız ile sürat eşitken virajlı yolda hız süratten büyüktür. En kritik nokta ortalama hızdır: iki farklı hızın ortalaması aritmetik değil, eşit uzunlukta yol alınmışsa (2 × v1 × v2) ÷ (v1 + v2) formülüyle bulunur. Konum-zaman grafiğinin eğimi hızı, hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi, hız-zaman grafiğinin altındaki alan ise yer değiştirmeyi verir.

İlgili Makaleler

AYT Matematik 40 Soru İçin Süre Bütçesi TablosuTYT Türkçe’de 40 Soruyu 30 Dakikada BitirmeSınav Öncesi Gece: Son 24 Saatin Saatli PlanıAYT Hazırlık Takvimi ve Haftalık Program