10.sınıf fizik kuvvet ve hareket ünitesi, sabit hızlı hareket konu anlatımı. Konum-zaman ve hız-zaman grafikleri.
Sabit hızlı hareket konusuna geçmeden önce 9.sınıf fizik hareketin temel kavramları konusu gözden geçirilmelidir. Aşağıdaki sayfadan hareketin temel kavramlarına bakabilirsin.
Sabit hızlı hareket
Doğrusal bir yolda eşit zaman aralığında eşit yer değiştirmeye sahip harekete sabit hızlı hareket denir.
Hız birim zamanda yer değiştirme miktarıdır. Buna göre sabit hızlı bir harekette birim zamandaki yer değiştirmeler eşit olmalıdır.
Sürati 50 km/sa olan bir araç doğrusal bir yolda ilerlerken, her bir saatte 50 km yol alır. Aracın sürati değişmediği sürece hareketi sabit hızlı harekettir.
Örnek :
Aşağıda bir K aracının bir doğru boyunca 4 saniyedeki yer değiştirmesi verilmiştir. Aracın her saniyede yaptığı yer değiştirmeler eşit ve 10 m dir. Bu nedenle aracın hareketi sabit hızlı harekettir.
K aracının hareketine ait tablo,
Bu tablodan yararlanarak aracın 5 saniye boyunca yer değiştirmesini ve hızı bulalım.
∆x = 50 – 0 = 50 m
v = 50 / 5 = 10 m/s
Tablodaki konum değerlerine göre aracın konum-zaman ve hız-zaman grafiği
Sabit hızlı hareket özellikleri
1- Hareketin yörüngesi doğrusaldır.
2- Hızın büyüklüğü sabittir.
3- Birim zamanda yer değiştirmeler eşittir.
4- İvme sıfırdır.
Konum-zaman grafiği (x-t)
Konum zaman grafiğinden hareketin yönünü, yer değiştirme miktarını, aldığı yolu, süratini ve hızını bulabiliriz.
1- Hareket yönünü bulma
Grafiğin yönü hareket yönünü verir. Grafik yukarı doğru ise (+) yönde, grafik aşağı doğru ise (-) yönde harekettir.
Grafik yatay ise cisim hareketsizdir.
2- Yer değiştirmeyi ve aldığı yolu bulma
Aşağıdaki verilen konum- zaman grafiğinde toplam yer değiştirmeyi ve toplam alınan yolu bulalım.
Yer değiştirmeyi bulma;
Cismin ilk konumu 0. metre, son konumu +40. metredir.
Cismin toplam yer değiştirmesi;
∆X = 40 – 0 = 40 metre bulunur.
Cismin belirli zaman aralıklarında yer değiştirmesini bulma;
0 – 2 saniye aralığında 20 – 0 = 20 metre yer değiştirmiş,
2 – 4 saniye aralığında 50 – 20 = 30 metre yer değiştirmiş,
4 – 5 saniye aralığında 40 – 50 = -10 metre yer değiştirmiştir.
Toplamda 20 + 30 – 10 = 40 metre yer değiştirmiş olur.
Toplam aldığı yolu bulma;
Aldığı yolu bulurken hareketin yönüne yani işaretine bakmıyoruz.
Cismin hareket boyunca zaman aralıklarındaki aldığı yol;
0 – 2 saniye aralığında 20 – 0 = 20 metre,
2 – 4 saniye aralığında 50 – 20 = 30 metre,
4 – 5 saniye aralığında 50 – 40 = 10 metre dir.
Toplamda 20 + 30 + 10 = 60 metre yol almış olur
3- Hızı ve sürati bulma
Hızı bulma
Konum zaman grafiğinin eğimi hızı verir.
Belli bir zaman aralığındaki yer değiştirmeyi, o aralıkta geçen zamana böldüğümüzde hızı buluruz.
Yukarıdaki grafikte hareketin hız büyüklükleri;
0-2 saniye aralığında v = 20/2 =10 m/s
2-4 saniye aralığında v = 30/2 = 15 m/s
4-5 saniye aralığında v = -10/1 = -10 m/s
Sürati bulma
Belli bir zaman aralığındaki alınan yolu, o aralıkta geçen zamana böldüğümüzde sürati buluruz.
Sabit hızlı hareket grafikleri
(+) yönde hareket için düzgün doğrusal hareket grafikleri.
Konum-zaman grafiği yukarı yönlü ve doğrusaldır.
Hız-zaman grafiği yataydır ve (+) bölgededir.
İvme-zaman grafiği x ekseni üzerindedir, sıfırdır.
(-) yönde hareket için düzgün doğrusal hareket grafikleri.
Konum-zaman grafiği aşağı yönlü ve doğrusaldır.
Hız-zaman grafiği yataydır ve (-) bölgededir.
İvme-zaman grafiği x ekseni üzerindedir, sıfırdır.
