Hız ile ivme her zaman aynı yönde midir?
Soru: Hız ve ivme zıt yönlü olabilir mi?
Kısa Cevap: Olabilir. Doğrusal harekette yavaşlayan cismin ivmesi, hızına zıt yöndedir. Fren yaparak yavaşlayan bir otomobil bu duruma örnektir.
Detaylı Cevap: Hız ve ivme farklı fiziksel büyüklüklerdir. Hız hareketin yönünü belirtirken ivme, hızın nasıl değiştiğini ifade eder. Bu yüzden bir cisim ileriye doğru hareket ederken geriye yönelmiş bir ivmeye sahip olabilir. Böyle bir durumda cismin sürati azalır.
Yavaşlayan araçta ivmenin yönü
Kuzeye doğru ilerleyen bir otomobilin sürati azalıyorsa hızı kuzeye, ivmesi güneye yönelmiştir. İvmenin güneye yönelmesi, otomobilin o anda güneye gittiği anlamına gelmez.
Aracın hareket yönünü değiştirmesi için önce hızının sıfıra ulaşması gerekir. Durduktan sonraki hareket ise etki eden kuvvetlere bağlıdır.
İvmenin işareti neden tek başına yeterli değildir?
Pozitif yön sağ taraf olarak seçilsin. Sola giden bir cismin hızı negatiftir. Bu cisim yavaşlıyorsa ivmesi sağa yönelir ve pozitif olur. Böylece pozitif ivmenin de yavaşlamayla birlikte görülebileceği anlaşılır.
Doğrusal hareket için kural: Hız ve ivme zıt işaretliyse sürat azalır; aynı işaretliyse sürat artar.
Çözümlü örnek
Soru: Sağa yön pozitif alınmıştır. Sola doğru hareket eden cismin hızı, 3 saniyede −15 m/s’den −6 m/s’ye değişiyor. Sabit ivmeyi ve hareketin hızlanan mı yavaşlayan mı olduğunu bulunuz.
Kısa Cevap: İvme +3 m/s², yani sağa doğrudur. Cisim yavaşlamaktadır.
Çözüm: a = Δv/Δt = [−6 − (−15)]/3 = 9/3 = +3 m/s². Hızın büyüklüğü 15 m/s’den 6 m/s’ye indiği için sürat azalmıştır. Negatif hız ile pozitif ivme zıt yönleri gösterir.
Hız ile ivmenin zıt olduğu başka hangi örnek vardır?
Düşey yukarı atılan bir top yükselirken yukarı yönlü hıza sahiptir. Hava direnci yok sayıldığında ivmesi aşağı yönlü yer çekimi ivmesidir. Hız ve ivme zıt olduğu için top yükselirken yavaşlar.
Düşey hareketteki örnekleri atış sorularının çözümlerinde inceleyebilirsiniz.
Her ivmeli harekette sürat değişir mi?
Hayır. Hızın yalnızca yönünün değişmesi de ivme oluşturur. Örneğin sabit süratli çembersel harekette hız ile ivme birbirine diktir. Bu nedenle doğrusal hareketteki aynı yön veya zıt yön kuralı bütün hareketlere doğrudan uygulanmaz.
Hızın yönünün değiştiği durumları çembersel hareket örnekleriyle karşılaştırabilirsiniz.
Kitaptaki diğer çalışmalar için 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları ana sayfasına ulaşabilirsiniz.