İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

15Konu 15 / 49
Kuvvet ve Hareket

Serbest Düşme, Düşey Atış ve Limit Hız

Hava direnci yokken serbest düşen tüm cisimler aynı yer çekimi ivmesine sahiptir. Düşey atışta tepe noktasında hız sıfır olur ama ivme sıfır olmaz.

  • 11. sınıf
  • 40 dk
Görsel anlatımla başla8 adım · sıfırdan başlar · az yazı, bol 3B

LevhaSerbest Düşme, Düşey Atış ve Limit HızSerbest Düşme, Düşey Atış ve Limit Hız

Hava direnci yokken serbest düşen tüm cisimler aynı yer çekimi ivmesine sahiptir. Düşey atışta tepe noktasında hız sıfır olur ama ivme sıfır olmaz.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Cisim ilk hızsız 2 s düşüyor. g = 10. Hız büyüklüğü kaç m/s olur?

Açıklama

v = gt; 10 × 2 = 20 m/s.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

20 m/s ile yukarı atılan cisim tepeye kaç s’de çıkar? g = 10.

Açıklama

Tepe noktasında v = 0; 0 = 20 − 10t, t = 2 s.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

Yukarı pozitifse v=v0−gtv=v_0-gt, Δy=v0t−gt2/2\Delta y=v_0t-gt^2/2.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

Cisim ilk hızsız 2 s düşüyor. g = 10. Hız büyüklüğü kaç m/s olur?

v = gt

10 × 2 = 20 m/s.

Sonuç

2020

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

Aynı düşüşte yükseklik farkı kaç m olur?

h = gt²/2

10 × 4 / 2 = 20 m.

Sonuç

2020

İlk hızsız düşmede h=gt2/2h=gt^2/2 ve hız büyüklüğü gtgt olur.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Tepe noktasında ivmenin büyüklüğü kaç m/s² olur? g = 10.

Açıklama

Hız sıfır olsa da ağırlık vardır; ivme g = 10 m/s² aşağıdır.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

Limit hızda direnç ağırlığı dengeler; sürat sabit, net kuvvet ve ivme sıfırdır.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

20 m/s ile yukarı atılan cisim tepeye kaç s’de çıkar? g = 10.

Tepe noktasında v = 0

0 = 20 − 10t, t = 2 s.

Sonuç

22

Örnek

orta

İşaret ve yön

Aynı cismin maksimum yükselmesi kaç m olur?

0 = v0² − 2gh

h = 400/20 = 20 m.

Sonuç

2020

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

Tepe noktasında ivmenin büyüklüğü kaç m/s² olur? g = 10.

Hız sıfır olsa da ağırlık vardır

ivme g = 10 m/s² aşağıdır.

Sonuç

1010

Tepe noktasında ivme aşağı yönlü g olarak sürer.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

10 m/s yukarı atılan cisim 3 s sonra başlangıç seviyesine göre kaç m konumdadır? g = 10; yere çarpmadığı varsayılsın.

Açıklama

y = 10 × 3 − 10 × 9/2 = −15 m.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Limit hızın sayısal hesabı bu kapsamda yapılmaz; kuvvet dengesiyle nitel yorumlanır.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Hava direnci altında limit hıza erişen cismin net kuvveti kaç N olur?

Direnç kuvveti ağırlığı dengeler

net kuvvet sıfırdır.

Sonuç

00

Örnek

zor

Birleşik yorum

10 m/s yukarı atılan cisim 3 s sonra başlangıç seviyesine göre kaç m konumdadır? g = 10; yere çarpmadığı varsayılsın.

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

y = 10 × 3 − 10 × 9/2 = −15 m.

Sonuç

−15-15

Bırakma yüksekliğini ve mor paketin kütlesini değiştir; hava direncini açıp kapat. Havasız ortamda iki cisim hep birlikte düşer; direnç açılınca paket limit hıza ulaşır. Çıtanın her çentiği 5 m, g=10 m/s2g = 10\ \text{m/s}^2.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

30 m/s yukarı atılan cismin tepeye çıkış süresi kaç s olur? g = 10.

Açıklama

t = v0/g = 30/10 = 3 s.

Hava direnci yokken hız her saniye 10 m/s değişir, ivme hep aşağı yönlü gg kalır: çıkarken, tepede ve inerken. Direnç varsa sürat arttıkça direnç büyür; ağırlığı dengelediğinde net kuvvet sıfır olur ve cisim limit hızla düşer.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Yukarı pozitifse v=v0−gtv=v_0-gt, Δy=v0t−gt2/2\Delta y=v_0t-gt^2/2.

  • İlk hızsız düşmede h=gt2/2h=gt^2/2 ve hız büyüklüğü gtgt olur.

  • Limit hızda direnç ağırlığı dengeler; sürat sabit, net kuvvet ve ivme sıfırdır.

  • Tepe noktasında ivme aşağı yönlü g olarak sürer.

  • Limit hızın sayısal hesabı bu kapsamda yapılmaz; kuvvet dengesiyle nitel yorumlanır.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

1 çıkmış soru4 özgün soru

2026 AYTSoru 2

Orta

Bir vapur kıyıya göre yatay 3 m/s ile ilerlerken üstündeki kişi bir parçayı vapura göre düşey yukarı 10 m/s ile atıyor. Parça 0,6 s sonra yakalanıyor. Hava direnci yok, g = 10 m/s². Yakalanmadan hemen önce kıyıya göre sürat kaç m/s olur?

ÖSYM kitapçığında gör (s. 39) (yeni sekmede açılır, PDF)

Çözüm

  • Yere göre hareket iki bileşenlidir. Yatay: simit, fırlatıldığı anda vapurun hızını taşır ve yatayda kuvvet yoktur; vx=3 m/sv_x = 3 \text{ m/s} sabit kalır.
  • Düşey: vy=v0−gt=10−10⋅0,6=4 m/sv_y = v_0 - g t = 10 - 10 \cdot 0{,}6 = 4 \text{ m/s} (simit hâlâ yükselmektedir).
  • Hızın büyüklüğü: v=vx2+vy2=32+42=5 m/sv = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5 \text{ m/s}.
  • Tuzak: yalnızca düşey bileşeni almak 44 (B), yalnızca yatay bileşeni almak 33 (A) verir.

Cevap: C

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Serbest düşme

İlk hızsız cisim 45 m düşüyor. g = 10. Düşüş süresi kaç s olur?

İpucu

Yukarı pozitifse v=v0−gtv=v_0-gt, Δy=v0t−gt2/2\Delta y=v_0t-gt^2/2.

Çözüm

45 = 5t²; t² = 9, t = 3 s.

Sonuç: 33

Cevap: A

Özgün soru2

Orta

Aşağıdan yukarıya düşey atış

30 m/s yukarı atılan cismin tepeye çıkış süresi kaç s olur? g = 10.

İpucu

İlk hızsız düşmede h=gt2/2h=gt^2/2 ve hız büyüklüğü gtgt olur.

Çözüm

t = v0/g = 30/10 = 3 s.

Sonuç: 33

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

Yukarıdan aşağıya düşey atış

Hava direnci olmayan ortamda farklı kütleli cisimler aynı yükseklikten aynı anda bırakılıyor. Hangisi doğrudur?

İpucu

Limit hızda direnç ağırlığı dengeler; sürat sabit, net kuvvet ve ivme sıfırdır.

Çözüm

Başlangıç şartları aynıysa iki cisim de aynı g ivmesiyle düşer.

Sonuç: Aynı anda yere ulaşırlar.

Cevap: C

Özgün soru4

Zor

Düşey hareketin grafikleri

Limit hızda düşen cismin sürati için hangisi doğrudur?

İpucu

Yukarı pozitifse v=v0−gtv=v_0-gt, Δy=v0t−gt2/2\Delta y=v_0t-gt^2/2.

Çözüm

Kuvvetler dengelendiği için ivme sıfırdır; sıfırdan farklı sabit süratle düşebilir.

Sonuç: Sabit kalır.

Cevap: D