10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 90 Cevapları MEB Yayınları
1.23. Soru: Penaltı Atışında Topun Hareketi
Soru: Bir futbolcu, antrenman sırasında penaltı çalışması için 0,45 kg kütleli topa 15 m/s hızla ve yatayla 53° açı yapacak şekilde vurur. Topun kaleye uzaklığı 19,8 m ve kale yüksekliği 2,2 m’dir. Futbolcu topa bu hızla vurduğunda top kaleye girer mi? Daha büyük bir hız veya açıyla vurduğunda ne olur?
Cevap: Topun yatay hız bileşeni vx = 15 × cos 53° = 9 m/s, düşey hız bileşeni ise vy = 15 × sin 53° = 12 m/s’dir. Topun kaleye ulaşma süresi:
t = 19,8 / 9 = 2,2 s
Bu süre sonunda topun yüksekliği:
y = vy × t – (1/2) × g × t²
y = 12 × 2,2 – 5 × (2,2)²
y = 26,4 – 24,2 = 2,2 m
Sonuç olarak top tam kale yüksekliğinde çizgiden geçer ve gol olur.
Eğer futbolcu topa daha büyük hızla veya daha büyük açıyla vurursa, topun yüksekliği artar ve kaleyi aşar, gol olmaz.
Tersine, daha küçük bir hız veya açıyla vurursa top kale çizgisine ulaşamadan yere düşer.