Yatay atılan bir cisim, aynı yükseklikten serbest bırakılan bir cisimle aynı anda yere düşer; çünkü yatay hız, düşey hareketi hiç etkilemez.
Atışlar konusu bu bağımsızlık ilkesine dayanır: yatayda hız sabit kalır, düşeyde ise yer çekimi ivmesiyle değişir. Eğik atışta tepe noktasında hızın düşey bileşeni sıfırdır ama yatay bileşen sürer, bu yüzden hız orada sıfır değil en küçük değerindedir. Aynı yükseklikteki iki noktada hızın büyüklüğü eşittir.
AYT Fizik testinde sorular çoğunlukla hareketli bir hedefe atış, yükseklik değiştirildiğinde menzilin nasıl değiştiği ya da yörünge üzerindeki noktalarda hız ve momentumun karşılaştırılması gibi kavramsal, deney temelli durumlar sunar.
Örnek sorular
Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.
1. soruKolay
Sürtünmelerin ihmal edildiği ortamda O noktasından eğik atılan bir cismin yörüngesi üzerinde K (çıkış kolunda orta yükseklik), L (maksimum yükseklik) ve M (iniş kolunda, K ile aynı yükseklik) noktaları işaretlenmiştir. Bu noktalardaki çizgisel momentum büyüklükleri sırasıyla pK,pL ve pM’dir.
Buna göre pK,pL ve pM arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
Cevabı göster
Cevap: C — pL<pK=pM
Kısaca — Çizgisel momentum büyüklükleri arasındaki doğru ilişki pL<pK=pM şeklindedir.
Çizgisel momentumun büyüklüğü p = mv bağıntısıyla cismin anlık hızının büyüklüğüne bağlıdır. Sürtünmesiz ortamdaki eğik atış hareketinde yatay hız bileşeni sabit kalırken düşey hız yukarı çıkıldıkça azalır ve tepe noktası olan L’de sıfır olur; bu nedenle cisim L’de en küçük toplam hıza ve dolayısıyla en küçük momentuma sahiptir (pL en küçüktür). K ve M noktaları ise aynı yatay hizada bulunduğundan mekanik enerjinin korunumundan dolayı bu noktalardaki süratler birbirine eşittir (v_K = v_M \Rightarrow p_K = p_M). Böylece momentum büyüklükleri p_L < p_K = p_M olarak sıralanır. En çekici çeldirici, tepe noktasında cismin anlık durduğunu varsaymak ya da hareket boyunca momentumun korunduğunu düşünmektir.
2. soruZor
Bir düzenek, eşit zaman aralıklarıyla özdeş parçaları yatay doğrultuda v hızıyla fırlatıyor. Parçalar, aynı yönde u sabit hızıyla ilerleyen yatay taşıma bandına düşüp banda yapışıyor; v>u’dur. İlk parçanın atıldığı anda tam altında bulunan bant noktası işaretleniyor. Deney, yalnızca düzeneğin banttan yüksekliği artırılarak aynı başlangıç koşullarında tekrarlanıyor. Hava direnci önemsizdir.
Banda yapışmış ardışık parçaların arasındaki uzaklık ve ilk parçanın yapıştığı yerin işaretli bant noktasına uzaklığı sırasıyla nasıl değişir?
Cevabı göster
Cevap: C — Değişmez – Artar
Ardışık parçalar aynı yere, atılma aralığı kadar zaman farkıyla düştüğünden bant üzerindeki aralık uΔt olur ve yükseklikten etkilenmez. İlk parçanın işaretli noktaya uzaklığı (v−u)T olduğundan, yükseklikle uçuş süresi arttığında bu uzaklık artar.
3. soruZor
Bir iskeleden yatay atılan küçük paket, iskeleden uzaklaşan teknenin üzerindeki sepete düşüyor. Tekne yatay doğrultuda sabit hızla ilerliyor. Deney, sepetin başlangıç konumu ve teknenin hızı değiştirilmeden, daha yüksek bir atış noktasından tekrarlanıyor; paketin yine sepete düşmesi için yatay ilk hızı ayarlanıyor. Atış noktalarının yatay konumları aynıdır ve sepet başlangıçta atış doğrultusunda ileridedir. Hava direnci önemsizdir.
Paketin ilk hızının büyüklüğü ve sepete ulaşırken yere göre hızının büyüklüğü için sırasıyla ne söylenebilir?
Cevabı göster
Cevap: B — Azalır – Değişimin yönü kesin belirlenemez
Başlangıçtaki yatay uzaklık d, teknenin hızı u ise yakalama koşulu vt=d+ut verir; düşme süresi arttığından v=u+d/t azalır. Sepete ulaşırken yatay hız azalırken düşey hız arttığı için toplam hızın büyüklüğünün nasıl değişeceği verilenlerle kesin belirlenemez.
Cepte soru çöz, bağımsız bir çalışma uygulamasıdır; hiçbir sınav kurumu, okul ya da resmî kurumla bağlantılı, bunlarca desteklenen veya onaylanan bir uygulama değildir.
AYT (Alan Yeterlilik Testi), Yükseköğretim Kurumları Sınavı (YKS) kapsamında ÖSYM tarafından düzenlenen resmî bir sınavın ikinci oturumudur. Bu uygulama ÖSYM ile bağlantılı değildir.
Uygulamadaki tüm sorular ve metinler Cepte soru çöz için özgün olarak hazırlanmıştır; hiçbir resmî sınavdan alınmamıştır.