Hızı Sıfır Olan Cismin İvmesi Sıfır mıdır?

Bir Cismin Hızı Sıfırken İvmesi Olabilir mi?

Bir cismin anlık hızının sıfır olması, ivmesinin de sıfır olduğunu göstermez. Düşey yukarı atılan top, en yüksek noktada sıfır hıza sahipken aşağı yönlü yer çekimi ivmesiyle hareketini değiştirir.

Soru: Bir cismin hızı sıfırken ivmesi sıfırdan farklı olabilir mi?
Kısa Cevap: Evet. Hava direnci yok sayıldığında düşey yukarı atılan cismin tepe noktasındaki hızı sıfır, ivmesi ise aşağı yönlü g değerindedir.
Detaylı Cevap: İvme, hızın kendisi değil zamana göre değişimidir. Top yükselirken yukarı yönlü hızı azalır. Tepe noktasında anlık hız sıfıra ulaşır; ardından hız aşağı yönlü olur. Bu geçiş boyunca yer çekimi kuvveti etkisini sürdürür. Dolayısıyla topun hızının sıfır olduğu anda da ivmesi vardır.

Hız ve İvme Neden Farklı Değerlendirilir?

Hız, cismin o andaki hareketini; ivme, hızın değişimini anlatır. Bu iki büyüklüğün aynı anda sıfır olması zorunlu değildir. Bir cismin yalnızca hızını bilerek ivmesinin sıfır olduğu sonucuna varamayız.

Yukarı Atılan Topun Tepe Noktasında Ne Olur?

Hava direncinin ihmal edildiği düşey yukarı atışta topun hızı anlık olarak sıfır olur, ağırlığı ise devam eder. Bu nedenle top yeniden aşağı doğru hareket etmeye başlar.

Yukarı yön pozitif kabul edilirse ivme a = −g ile gösterilir. Eksi işareti, ivmenin aşağı yönlü olduğunu belirtir.

Çözümlü Örnek

Soru: Düşey yukarı 30 m/s hızla atılan topun en yüksek noktaya ulaşma süresi ve o andaki ivmesi nedir? Hava direncini ihmal ediniz, g = 10 m/s² alınız.

Kısa Cevap: Tepe noktasına 3 saniyede ulaşır. Bu anda ivmesi 10 m/s² büyüklüğünde aşağı yönlüdür.

Çözüm: v = v₀ − gt bağıntısında tepe noktasındaki hız sıfır yazılır: 0 = 30 − 10t. Buradan t = 3 s bulunur. Yer çekimi ivmesi değişmediği için a = −10 m/s² olur.

Hızın ve konumun zamanla değişimini düşey yukarı atış alıştırmasında inceleyebilirsiniz.

Hareketsiz Bir Kitapla Tepe Noktasındaki Topun Farkı Nedir?

Yatay masada hareketsiz duran kitabın ağırlığı, masanın normal kuvvetiyle dengelenir. Kitabın net kuvveti ve ivmesi sıfırdır. Havada bulunan topun tepe noktasında ise ağırlığını dengeleyen böyle bir destek kuvveti yoktur.

Kuvvetin bir cismin hareketini değiştirmesine günlük yaşamdan örnek olarak emniyet kemerinin yolcuyu yavaşlatması verilebilir.

Deftere Yazılabilecek Cevap

Hız sıfırken ivme sıfırdan farklı olabilir. Örneğin düşey yukarı atılan topun en yüksek noktadaki hızı sıfırdır. Yer çekimi kuvveti devam ettiği için ivmesi aşağı yönlüdür.

Düşey yukarı atışta hız, konum ve ivme