Fizik I #01 | Tek Boyutta Hareket: Konum, Hız, İvme ve Fren Mesafesi

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Sınavda şöyle gelir: saniyede 20 metreyle giden bir sürücü 60 metre ileride kırmızı ışığı görüyor. Tepki süresi 0.5 saniye, sonra saniye karede 5 metreyle fren yapıyor. Tepki süresinde kaç metre gider? Fren mesafesi ve süresi nedir? Işığa çarpmadan durur mu? Fizik I serisinin bu ilk dersinde konum, hız ve ivme zincirini kuruyor, bu soruyu beş adımlık bir yolla her işlemi ayrı söyleyerek çözüyoruz; ardından serbest düşme ve hız–zaman grafiği soruları. Bu derste: - Zihinsel model: konum → hız → ivme zinciri; hız konum–zaman grafiğinin eğimi, ivme hız–zaman grafiğinin eğimi, alan geri götürür - Yer değiştirme ve yol: 5 m ileri, 2 m geri → yer değiştirme 3 m, yol 7 m; ortalama hız 3/7 m/s, ortalama sürat 1 m/s - İvme: (12 − 0) / 4 = 3 m/s²; negatif ivme her zaman yavaşlama değildir (hızla aynı işaretliyse hızlandırır) - Sabit ivme denklemleri: v = v₀ + a·t, x = v₀·t + ½·a·t², v² = v₀² + 2·a·Δx (zamansız) - Soru 1 (a): tepki süresinde sabit hız — 20 · 0.5 = 10 m - Soru 1 (b): 0 = 400 − 10·Δx → Δx = 40 m; 0 = 20 − 5t → t = 4 s; sağlama 80 − 40 = 40 m - Soru 1 (c): 10 + 40 = 50 m, ışığa 10 m kala durur; 4.5 s. En sık hata: tepki süresini unutmak. 25 m/s olsaydı 75 m → çarpar (fren yolu hızın karesiyle büyür) - Soru 2: köprüden bırakılan taş, 3 s → h = ½ · 10 · 9 = 45 m, v = 30 m/s; sağlama v² = 2gh = 900 - Soru 3: hız–zaman grafiği — eğim 8/4 = 2 m/s², alan 16 + 48 = 64 m (yol değer değil alandır) Bölümler: 0:00 Fizik I'e Giriş ve Sınav Sorusu 0:45 Mantık: Konum → Hız → İvme 1:27 İvme ve Sabit İvme Denklemleri 2:12 Seri Haritası 2:33 Soru 1: Kırmızı Işık, Tepki, Fren 2:55 Soru 1 (a): Evreler ve Tepki Yolu 3:18 Soru 1 (b): Fren Mesafesi ve Süresi 4:12 Soru 1 (c): Çarpar mı? 4:49 Soru 2: Serbest Düşme 5:26 Soru 3: Hız–Zaman Grafiği, Eğim ve Alan 6:14 Ne Yaptık? 6:30 Akılda Kalan Kural ve Sıradaki Ders Sıradaki derste hareketi iki boyuta taşıyacağız: eğik atış. Kaynak kitap: Raymond A. Serway, John W. Jewett Jr., Physics for Scientists and Engineers, 10. baskı — Bölüm 2 (konu sırası, tanım ve problem tipi). Örnekler özgündür; g = 10 m/s² alınmıştır. Mühendislik öğrencileri için Fizik I serisinin ilk dersi.