Sabit Süratli ve Sabit Hızlı Hareket

Konu Anlatımı

Hareket ve Sürat Kavramı

Bir cismin belirli bir sürede aldığı yola sürat denir. Sürat, hareketin ne kadar hızlı olduğunu gösteren bir büyüklüktür ve yol / zaman oranı olarak hesaplanır. Süratin birimi metredir saniyeye (m/s); günlük yaşamda bunun 1000 katı olan kilometre/saat de sıkça kullanılır.

Hesap yaparken alınan yol her zaman paya, geçen zaman her zaman paydaya yazılır. Yapılan işin tersini yapmak istediğinizde yol = sürat × zaman bağıntısını kullanabilirsiniz. Bu iki bağıntı birbirinin tersidir ve sınavlarda sık karıştırılır.

Sabit Süratli (Düzgün) Hareket

Bir cisim eşit zaman aralıklarında eşit uzunlukta yol alıyorsa sabit süratli (düzgün) hareket yapıyordur. Bu harekette hızın büyüklüğü sabittir ve yön değişmez; cisim düz bir çizgi izler. Düz yolda hızını sabit tutan bir otomobil, sabit hızla çıkan bir asansör veya eşit aralıklarla ilerleyen bir tren bu hareketin örnekleridir.

Sabit Hızlı Hareket

Hızın büyüklüğü sabit kalırken yönü sürekli değişiyorsa sabit hızlı hareketten söz edilir. Böyle bir cisim düz bir yol izlemez; çember gibi kapalı bir yörünge çizer. Dönen bir müzik plak yüzeyindeki bir nokta ile bir pınarat ucundaki top, düzgün döndürüldüklerinde sabit hızlı hareket yapar.

Değişken hızlı harekette ise hızın büyüklüğü zamanla artıp azalır. Yokuş yukarı yavaşlayan bir araç, viraja girerken yavaşlayan bir otomobil ya da havada yükselip alçalan bir top bu türe örnektir.

Ortalama Sürat

Bir yolculuk boyunca hız sürekli aynı olmasa da, alınan toplam yolu geçen toplam zamana bölerek yolculuğun ortalama süratini bulabiliriz. Formül birebir aynıdır: ortalama sürat = toplam yol / toplam zaman. Mola, bekleme ve duraklama süreleri de yolculuğun bir parçası olduğu için toplam zamana eklenir.

Örneğin 10 dakika 6 km/sa hızla, ardından 10 dakika 12 km/sa hızla yürüyen bir kişi toplamda 1 km + 2 km = 3 km yol alır. Toplam süre 20 dakika yani 1/3 saattir. Ortalama sürat 3 ÷ (1/3) = 9 km/sa olur. Görüldüğü gibi ortalama sürat, iki hızın aritmetik ortalamasından farklı bir değerdir.

Birim Dönüşümleri

• m/s değerini km/sa'ya çevirmek için 3,6 ile çarpılır.
• km/sa değerini m/s'ye çevirmek için 3,6 ile bölünür.
• 90 km/sa = 90 ÷ 3,6 = 25 m/s
• 20 m/s = 20 × 3,6 = 72 km/sa

Çözümlü Örnek

Örnek: Bir bisikletçi 2 saatte 24 km, kalan 1 saatte 10 km yol almıştır.

• Adım 1: Toplam yol bulunur: 24 km + 10 km = 34 km.
• Adım 2: Toplam zaman bulunur: 2 saat + 1 saat = 3 saat.
• Adım 3: Ortalama sürat = 34 km ÷ 3 saat ≈ 11,3 km/sa olur.

Özet

Sürat, alınan yolun geçen zamana oranıdır ve m/s ya da km/sa ile ifade edilir. Eşit zamanlarda eşit yol alan cisim sabit süratli hareket yapar ve düz bir çizgi izler. Hızın büyüklüğü sabit kalıp yön değişiyorsa sabit hızlı hareket vardır ve cisim kapalı bir yörünge çizer. Sürat zamanla değişiyorsa değişken hızlı harekettir. Yolculuk boyunca ortalama sürat, toplam yolun toplam zamana bölünmesiyle bulunur ve mola süreleri de toplam zamana eklenir.

Sık Yapılan Hatalar

• Ortalama süratte yalnızca son yolculuğun hızını kullanmak: Eşit süreli iki farklı hızın ortalaması yolculuğun ortalama süratinden farklıdır.
• Mola ve bekleme sürelerini toplam zamandan çıkarmak: Yolculuğa ayrılan her zaman toplam süreye eklenir.
• Sabit hızlı hareketi sabit süratli hareket sanmak: Sabit hızlı harekette yön değiştiği için cisim düz bir yol izlemez.
• Birim dönüşümünde çarpma ile bölme yönünü karıştırmak: m/s cinsinden km/sa'ya geçerken çarpma, ters yönde bölme yapılır.

Ne Öğreneceğiz

Sürat hesabı ve birim dönüşümleri; sabit süratli, sabit hızlı ve değişken hızlı hareket türleri ile ortalama sürat kavramının karşılaştırmalı olarak ele alınması. Bu konuda ögrenme çıktıları: