Yatay Atışta Yatay Hız Neden Değişmez?
Soru: Yatay atılan bir cismin yatay hızı neden sabit kalır?
Kısa Cevap: Hava direnci ihmal edildiğinde yatay yönde net kuvvet bulunmadığı için yatay ivme sıfırdır. Böylece yatay hız başlangıçtaki değerini korur.
Detaylı Cevap: İdeal yatay atışta cismin tek ivmesi yer çekiminden kaynaklanan düşey ivmedir. Hareket yatay ve düşey bileşenlerine ayrılarak incelenir. Yatay bileşende hız değişmezken düşey bileşende ilk hızı sıfır olan sabit ivmeli hareket gerçekleşir.
Yer Çekimi Yatay Hızı Etkiler mi?
Yer çekiminin düşey ve sabit kabul edildiği modelde yatay kuvvet bileşeni yoktur. Bu nedenle yer çekimi cismin yatay hızını değiştirmez.
Fnet,x = 0 → ax = 0 → vx = v0
Cismin havada ilerlemesi, atıştan sonra ileri yönlü bir kuvvetin sürekli etki ettiğini göstermez. Başlangıçta kazandığı yatay hız, yatay net kuvvet olmadığı sürece korunur.
Yatay ve Düşey Hareket Birlikte Nasıl İncelenir?
Başlangıç noktası konumun sıfırı, yatay atış yönü ve aşağı yön pozitif seçilirse:
Yatay yer değiştirme: x = v0 · t
Düşey yer değiştirme: y = ½ · g · t2
Düşey hız: vy = g · t
İki doğrultudaki hareketin ortak değişkeni zamandır. Bu yaklaşım yatay ve eğik atış alıştırmalarında kullanılır.
Yatay Hız ile Toplam Sürat Arasındaki Fark
Yatay hız bileşeni sabitken toplam sürat artabilir. Çünkü cismin aşağı yönlü hız bileşeni zamanla büyür.
Toplam sürat, birbirine dik hız bileşenlerinden v = √(vx2 + vy2) bağıntısıyla bulunur.
Örnek Soru ve Çözümü
Soru: Bir cisim 20 m yükseklikten 12 m/s hızla yatay atılıyor. Hava direnci ihmal edilip g = 10 m/s2 alınırsa yere ulaşıncaya kadar yatayda kaç metre ilerler? Yere ulaşmadan hemen önce yatay hızı kaçtır?
Kısa Cevap: Yatayda 24 m ilerler. Yere ulaşmadan hemen önce yatay hızı yine 12 m/s olur.
Çözüm: İlk düşey hız sıfır olduğundan 20 = ½ × 10 × t2 yazılır. Buradan t = 2 s bulunur. Yatay uzaklık x = v0t = 12 × 2 = 24 m olur. Yatay ivme sıfır olduğu için yatay hız değişmez.
Bu Sonuç Hangi Koşulda Geçerlidir?
Yatay hızın sabit kalması, yatay net kuvvetin sıfır olmasına bağlıdır. Hava direnci veya başka bir yatay kuvvet etkiliyse yatay hız değişebilir.
Gerçek hareket ile ideal model arasındaki farkı anlamak için hava direnci ve bağlı olduğu değişkenler incelenebilir.
Diğer soruların açıklamalı çözümlerini 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları sayfasında inceleyebilirsiniz.