Fizik dersi, kuvvet ve hareket ünitesi, serbest düşme, aşağı doğru, yatay ve eğik atış hareketleri çözümlü soruları
Soru-1
Sürtünmesiz ortamda 45 m yükseklikten serbest bırakılan cismin yere çarpma hızı kaç m/s dir? (g =10 m/s2)
Çözüm:
I.yol
v2 = 2.10.45 = 900
v = 30 m/s bulunur
II.yol
5 + 15 + 25 = 45 buna göre cisim 3 saniyede yere düşmüştür.
Hız her saniye 10 artarsa 10, 20, 30 m/s hıza ulaşır.
Soru-2
Sürtünmesiz ortamda belirli bir yükseklikten serbest bırakılan cisim 4. saniyede yerden h kadar yükseklikte bulunuyor. Cismin serbest bırakıldıktan 6 saniye sonra yere düştüğüne göre h kaç metredir? (g =10 m/s2)
Çözüm:
Soru-3
Sürtünmesiz ortamda 20 m/s hızla aşağı doğru atılan cismin 2 saniye sonra yere düşüyor. Buna göre cismin atıldığı andaki yüksekliği h kaç metredir? (g =10 m/s2)
Çözüm:
Soru-4
Sürtünmesiz ortamda v hızıyla atılan cismin K noktasında hızı 3v, L noktasında hızı 4v ve M noktasında hızı 5v oluyor. Buna göre KL arası uzaklık h1 ve LM arası uzaklık h2 iken h1/h2 oranı kaçtır?
Çözüm:
Soru-5
Sürtünmesiz ortamda yukarı doğru atış hareketinin v-t grafiği verilmiştir. Buna göre;
a) Cismin çıkabileceği maksimum yükseklik kaç metre dir?
b) 5. saniyede hızı kaç m/s dir?
(g =10 m/s2)
Çözüm:
a) Grafikten 3.saniyede hızı sıfır. Buna göre h = 5t2 den 45 m max. yüksekliktir.
b) 5.saniye serbest düşme yaparken 2.saniyedir. v =g.t den hızı 20 m/s olur.
Soru-6
Eni, boyu eşit ve 0,2 metre olan merdiven basamaklarının üzerinde bir cisim 10 m/s hızla yatay doğrultuda atılıyor. Buna göre cisim kaçıncı basamağa düşer? (g = 10 m/s2, Sürtünmeler önemsizdir.)
Çözüm:
h = 5t2 ve x = vo.t
0,2,n = 5t2 ve 0,2n = 10.t den t = 2 s bulunur.
0,2.n = 10.2 den n = 100. basamak
Soru-7
Bir cisim durmakta olan bir balondan 20 m/s hızla aşağı doğru atılıyor. Cisim 4 saniye sonra yere düştüğüne göre cisim yere çarptığı anda balonun yerden yüksekliği kaç metredir? (g = 10 m/s2, Sürtünmeler önemsizdir.)
Çözüm:
h = 20.4 + 1/2 .10.42
h = 80 + 80 = 60 m
Soru-8
2 kg kütleli cisim 50 m/s ilk hızla yatay düzlemle 37 açı yapacak şekilde atılıyor. Cisimle ilgili;
a) Uçuş süresi kaç saniyedir?
b) Çıkabileceği maksimum yükseklik kaç metredir?
c) Menzili kaç metre dir?
d) 5. saniyede yerden yüksekliği kaç metredir?
e) 7. saniyede hızı kaç m/s dir? (g = 10 m/s2, sürtünmeler ihmal edilecektir.)
Çözüm:
Öncelikle cismin düşey ve yatay ilk hızları bulunur.
Özel üçgenden Vx = 40 m/s ve Vy = 30 m/s dir
a) V = g.t den 40 = 10.t
tçıkış = tiniş = 4 s bulunur. tuçuş = 4 + 4 = 8 s dir.
b) h = 5t2 den h = 5.42
cismin maksimum yüksekliği 80 metre dir.
c) X = Vx. tucus
menzil X = 30.8 = 240 metre bulunur.
d) 4 saniyede maksimum yüksekliğe (80 m) çıktığına göre 4 + 1 = 5.saniye
5 saniyede aşağı doğru yer değiştirmesi 5 metre olacaktır.
80 – 5 =75 m yerden yükseklikte olur.
veya 4 saniye boyunca her saniye sırasıyla 5 15 25 35 m yol alır. Topla 80 m dir. İlk 1. saniye 5 metre yer değiştirdiğine göre geri kalan 75 metre yerden uzaklık olacaktır.
e) 7.saniyede hızı yatay ve düşey hızların bileşkesidir.
Yatayda hız sabittir, Vx = 30 m/s dir.
Düşeyde 4 + 3 = 7. saniye
4 saniye cisim aşağı doğru düşerken 3. saniyedir.
Vy = g.t den Vy = 10.3 =30 m/s dir.
Soru-9
Yatay şekilde 30 m/s hızla fırlatılan cisim, 2 saniye sonra K noktasına geliyor. Buna göre;
a) Cismin menzili kaç metre dir?
b) Cismin yere çarpma hızı kaç m/s dir?
(g =10 m/s2 , sürtünmesiz ortam)
Çözüm:
a) 2x yol 2 saniye ise 5x yol 5 saniye zaman alır.
x = vo.t
x = 30.5 = 150 m
b) Düşeyde 5 saniyede
v =g.t den
v = 10.5 = 50 m/s düşey hızla yere çarpar.
Yatay hızı da olduğu için çarpma hızları bileşkesi 50√2 m/s bulunur.
Soru-10
Hareket doğrultusunda en büyük alanı 1 m2 olan 5 kg kütleli bir cisim yerden belirli bir yükseklikten serbest bırakılıyor. Havanın direnç katsayısı 0,5 olduğuna göre cismin limit hızı kaç m/s dir? ( g = 10 m/s2)
Çözüm:
Fd = G = K.A.v2 ve G = m.g den
50 = 0,5.1.V2
Vlimit =10 m/s bulunur.
