10. Sınıf Fizik Sayfa 168
2.19. Soru – Alternatif Çözüm
Soru: İki özdeş toptan biri düşey yukarı, diğeri düşey aşağı yönde v ilk hızıyla masanın kenarından atılıyor. Masanın yerden yüksekliği h.
Topların yere çarpma hızlarını karşılaştırınız.
(Hava sürtünmesi yoktur.)
Cevap: Yukarı doğru atılan top ilk önce yavaşlar, bir an için durur ve sonra aşağı doğru hızlanmaya başlar.
Aşağı doğru atılan top ise başlangıçtan itibaren hızlanır.
Ancak her iki top da yere ulaştığında şu iki özellik ortaktır:
- Başlangıçtaki ilk hız büyüklükleri aynıdır.
- Yere ulaşırken aynı yükseklik farkını (h) kat etmiş olurlar.
Bu nedenle yer çekimi potansiyel enerjisindeki azalma her iki topta aynıdır.
Mekanik enerji korunur:
Başlangıç kinetiği + potansiyel enerji = Son kinetik enerji
Son durumda her iki top için formül aynıdır:
v_son = √(v² + 2gh)
Sonuç: Topların yere çarpma hızları eşittir.
Karşılaştırma: v_yukarı = v_aşağı