10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 85 Cevapları MEB Yayınları
Konu: İki Boyutta Sabit İvmeli Hareket – Masa Tenisinde Topun Hareketi
1.21. Soru
Bir masa tenisi oyununda, yerden 0,20 m yükseklikten geçen top, rakip alana ulaşmak için yatay doğrultuda 14 m/s hızla vurulmaktadır. Masayı ikiye ayıran filenin yüksekliği 14 cm, masanın uzunluğu ise 2,80 m’dir.
Buna göre:
a) Topun fileyi geçip geçmeyeceğini hesaplayıp yorumlayınız.
b) Hızın düşey bileşeninin zamana göre değişim grafiğini çiziniz.
c) Topun rakip alana çarptığı andaki yatay ve düşey hız bileşenlerini bulunuz.
ç) Topun rakip alana çarpmasına kadar geçen süreyi hesaplayınız.
(Hava direnci ihmal edilsin, g = 10 m/s² alınsın.)
Cevaplar
a) Top, 0,2 saniyede düşey doğrultuda 0,20 m yol alır. Bu durumda top, 1,40 m yatay uzaklıkta iken düşeyde 5 cm aşağıya iner ve filenin 1 cm üzerinden geçer. Hareketine devam eden top, masanın tamamını 0,2 saniyede katederek rakip alana temas eder.
➡ Sonuç: Top fileye takılmaz, rakip sahaya geçer.
b) Topun düşey hızı yer çekimi ivmesiyle zamanla artar. Başlangıçta sıfır olan düşey hız, aşağı yönlü ivme etkisiyle doğrusal şekilde artarak t = 0,2 s sonunda 2 m/s olur.
Grafik Açıklaması:
- t = 0 s → v_y = 0 m/s
- t = 0,2 s → v_y = -2 m/s
Grafik, orijinden başlayan ve negatif eğimli doğrusal bir çizgi şeklindedir.
c)
- Yatay hız bileşeni (vₓ): 14 m/s
- Düşey hız bileşeni (v_y): 2 m/s
Bileşke hız:
v = √(vₓ² + v_y²) = √(14² + 2²) = √200 ≈ 14,1 m/s
ç) Topun rakip alana ulaşma süresi t = 0,2 s’dir.
➡ Sonuç: Top, 0,2 saniyede rakip alana düşer.