10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 95-105 Cevapları Meb Yayınları

10. Sınıf Fizik – 1. Ünite Ölçme ve Değerlendirme (Sayfa 95)

Soru 1 Bir mezuniyet töreninde sabit hızla hareket eden bir dron, öğrencilerin görüntülerini çekmektedir. Dron önce batıya doğru 20 saniyede 100 m gider, A noktasındaki öğrenciyi 30 saniye boyunca çeker, ardından doğu yönünde 50 saniyede 300 m ilerleyerek B noktasına ulaşır.

a) Dronun hareketi süresince konum, alınan yol, yer değiştirme ve hız büyüklüklerini tabloya yazınız.

Tablo 1 – Zaman, Konum, Alınan Yol

Tablo 2 – Zaman Aralığı, Yer Değiştirme, Hız

b) Dronun hareketine ilişkin x–t grafiğini çiziniz ve ortalama hız ile ortalama sürati hesaplayınız.

x–t grafiği:

• 0–20 s arası: Doğu-batı ekseninde doğrusal azalış (-5 m/s)
• 20–50 s arası: Sabit konum (-100 m)
• 50–100 s arası: Doğu yönünde doğrusal artış (+6 m/s)

Ortalama hız:
Toplam yer değiştirme / Toplam süre
= 200 m / 100 s
= 2 m/s (doğu yönünde)

Ortalama sürat:
Toplam alınan yol / Toplam süre
= 400 m / 100 s
= 4 m/s

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 96 Cevapları MEB Yayınları

1. Soru c) Yazdığınız matematiksel modellerden yararlanarak dronun ortalama hızını ve ortalama süretini hesaplayınız.

Ortalama hız: v_ort = (x_son - x_ilk) / (t_son - t_ilk) = (200 - (-100)) / 100 = 300 / 100 = 3 m/s

Ortalama süret: v̅_ort = (Alınan yol) / (Toplam zaman) = (100 + 300) / 100 = 400 / 100 = 4 m/s

Cevap: Ortalama hız 3 m/s, ortalama süret 4 m/s bulunur.

d) Drona ilişkin aşağıdaki genellemelerden hangisine ulaşılamaz?

A) Yatay doğrultuda batı ve doğu yönlerindeki hızları birbirinden farklıdır.
B) Hareketi süresince ortalama hızı ve ortalama sürati birbirinden farklıdır.
C) Yatay doğrultuda aldığı yol ve yaptığı toplam yer değiştirme birbirine eşittir.
D) Yatay doğrultuda aynı yönde aldığı yol ile yaptığı yer değiştirme birbirine eşittir.

Cevap: C şıkkı.
Çünkü dron batı ve doğu yönlerinde farklı yönlerde hareket ettiğinden, aldığı yol ve yer değiştirme birbirine eşit değildir.

2. Soru

a) Aşağıdaki tabloda verilen zaman aralıkları için A, B ve C araçlarının ivmeleri pozitif ise “pozitif ivme”, negatif ise “negatif ivme” yazınız.

b) Araçların 6. saniyedeki hızlarını tahmin ederek yazınız.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 97 Cevapları

Soru 2 (c) Araçların hareketlerine ilişkin aşağıdaki genellemelerin başındaki yay ayraç içine; ifade doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

1. I. Araç pozitif yönde hızlanırsa ivme değeri pozitiftir. → D
2. II. A aracı, 2. saniyeden sonra ivmeli hareket yapmaya başlamıştır. → Y
3. III. B aracı, sadece (1–3) s aralığında ivmeli hareket etmiştir. → Y
4. IV. İvme, hızın negatif yönde zamana göre azalması durumunda negatif değer alır. → Y
5. V. En büyük hız artışı A aracında görülmektedir. → D
6. VI. C aracı pozitif yönde yavaşladığında ivmesi pozitiftir. → Y
7. VII. İvme büyüklüğü en küçük olan araç B’dir. → D

Soru 2 (ç) İvme ve hız değişimi arasındaki ilişkiyi kendi cümlelerinizle ifade ediniz.

Cevap: Bir cismin hızı zamanla değişiyorsa cisim ivmelidir. Hız artarsa ivme pozitif, hız azalırsa ivme negatif olur. Eğer hız sabitse ivme sıfırdır.

Soru 3 (a) A sporcusunun v–t, a–t ve x–t grafiklerini inceleyerek 3. saniyedeki hızının, ivmesinin ve yer değiştirmesinin büyüklüğünü bulunuz.

Cevap:
Hız (v) = 6 m/s
İvme (a) = 2 m/s²
Yer Değiştirme (x) = 9 m

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 98–99 Cevapları (MEB Yayınları)

3. Soru b) A sporcusunun hareket grafiklerinden yararlanarak B sporcusuna ait α–t grafiğini v–t ve x–t grafiğine dönüştürünüz.

Cevap: B sporcusunun ivme-zaman (a–t) grafiği sabit 3 m/s² olduğundan, hız-zaman grafiği doğrusal bir şekilde artar. Hız ile zaman doğru orantılıdır.
t = 0 anında hız sıfır olduğundan formül v = a × t olur.
Bu durumda v = 3t şeklinde bir denklem elde edilir.
Konum-zaman grafiği ise parabolik bir eğridir. Çünkü konum, hızın zamana göre integralidir.
Bu durumda x = 1,5t² olur.

c) A ve B sporcularının hareket grafiklerini doğrulayan hız, yer değiştirme ve ivme kavramlarına yönelik matematiksel modelleri yazınız.

Cevap: Sabit ivmeli hareket denklemleri aşağıdaki gibidir:
v = a × t
x = ½ × a × t²
a = Δv / Δt

A sporcusu ve B sporcusu sabit ivmeli hareket yaptıkları için hızları zamana bağlı doğrusal olarak artar, konumları ise parabolik şekilde değişir.

ç) Yatay doğrultuda sabit ivmeli harekete ait grafikler ve matematiksel modeller arasındaki ilişkiyi kendi cümlelerinizle ifade ediniz.

Cevap: Sabit ivmeli harekette ivme-zaman grafiğinin altında kalan alan, hız değişimini verir.
Hız-zaman grafiğinin eğimi ivmeyi, altındaki alan ise yer değiştirmeyi gösterir.
Konum-zaman grafiği parabolik olup, bu grafiklerin tamamı birbiriyle matematiksel olarak bağlantılıdır.
Yani sabit ivmeli hareketlerde hız doğrusal, konum paraboliktir.

4. Soru - Nilay öğretmen, hava direncinin ihmal edildiği bir ortamda farklı kütlelere sahip iki cismi (A ve B) serbest düşmeye bırakmıştır. Cisimlerin hızları ve yer değiştirmeleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

a) Hızlarındaki değişimler ile ivmeleri arasındaki ilişkiyi yorumlayınız.

Cevap: Tablodaki verilere göre A ve B cisimlerinin hızları her saniyede 10 m/s artmaktadır.
Bu durum cisimlerin ivmelerinin eşit olduğunu gösterir.
Yani her iki cismin ivmesi 10 m/s²’dir.
Cisimlerin hareketleri kütlelerinden bağımsızdır.

b) Hareket ettiği ortamın yer çekimi ivmesinin büyüklüğü nedir?

Cevap: Cisimlerin hızları her 1 saniyede 10 m/s arttığı için yer çekimi ivmesi g = 10 m/s² olarak bulunur.

c) Serbest düşme hareketi ile ilgili aşağıda verilen genellemelerden hangileri doğrudur?

1. Cisimlerin hızları her 1 s’de 10 m/s artmıştır.
2. Cisimler her bir zaman aralığında eşit yer değiştirmeler yapar.
3. Cisimlerin yer değiştirme büyüklükleri zamanın karesiyle orantılı olarak artar.
4. Cisimlerin hız değişimleri kütlelerinden bağımsızdır.
5. Kütleleri eşit olan cisimlerin yer değiştirmeleri de eşittir.

Cevap: I, III ve IV ifadeleri doğrudur.
Bu nedenle doğru seçenek D şıkkıdır.

5. Soru a) Tenis topunun hareketi ile ilgili verileri kullanarak v–t grafiğini çizip tabloyu doldurunuz.

Cevap: Serbest düşen tenis topu 60 m’lik yolu 2 saniyede almıştır.
Yer çekimi ivmesi 10 m/s² olduğundan hız-zaman grafiği doğrusal azalan bir grafiktir.
Yamuğun alanı yöntemiyle süre bulunur:

(10t + 10t + t + 20) / 2 = 60 m
Buradan t = 2 s bulunur.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 100 Cevapları (MEB Yayınları)

5. Soru

b) Çizdiğiniz grafikten yararlanarak tenis topunun 3. saniyedeki yerden yüksekliğini bulunuz.

Cevap: Tenis topunun 3. saniyedeki yerden yüksekliği 135 metredir.
Açıklama: Serbest düşme hareketinde yükseklik, h = ½ × g × t² formülüyle bulunur.
Yer çekimi ivmesi g = 10 m/s² alındığında:
h = ½ × 10 × 3² = 45 m bulunur.
Başlangıç konumundan itibaren toplam yükseklik 135 m olarak hesaplanır.

c) Serbest düşme hareketini tenis topunun hızı ve yer değiştirmesi ile ilişkilendirerek açıklayınız.

Cevap: Serbest düşme hareketinde, hava direnci ihmal edildiğinde cisim yalnızca yer çekimi ivmesi (g) etkisi altındadır.

• Topun hızı, v = g × t formülüne göre her saniyede 10 m/s artar.
• Yer değiştirme ise x = ½ × g × t² bağıntısına göre zamanın karesiyle orantılıdır.

Yani hız doğrusal olarak, yer değiştirme ise parabolik olarak artar.

6. Soru Bir futbolcu, topu yatayla 53° açı yapacak şekilde 25 m/s hızla fırlatmıştır.

a) Topun hızının düşey doğrultudaki bileşeninin zamanla değişimini açıklayınız.

Cevap: Topun düşey bileşeni, yer çekimi ivmesi etkisinde değişir.
Başlangıçta düşey hız bileşeni:
vᵧ = 25 × sin(53°) = 20 m/s.

• Top yükselirken hızı her saniyede 10 m/s azalır.
• Tepe noktasında hızı 0 m/s olur.
• İnerken ise hızı aynı oranda artar.

b) Topun hızının yatay doğrultudaki bileşenini açıklayınız. B futbolcusunun topu yakalayabilmesi için en az kaç m/s hızla koşması gerekir?

Cevap: Topun yatay bileşeni sabittir çünkü sürtünme ihmal edilmiştir.
vₓ = 25 × cos(53°) = 15 m/s.
Bu nedenle B futbolcusunun topu yakalayabilmesi için en az 15 m/s hızla koşması gerekir.

c) Top kaç saniye sonra yere düşer?

Cevap: Topun uçuş süresi,
t = (2 × vᵧ) / g = (2 × 20) / 10 = 4 s.
Yani top 4 saniye sonra yere düşer.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 101 Cevapları (MEB Yayınları)

Ç) Soru: Aşağıda verilen tanılayıcı dallanmış ağaçtaki ifadelerin doğru olduğunu düşünüyorsanız “D”, yanlış olduğunu düşünüyorsanız “Y” harfinin yazılı olduğu yönlendirici okları takip ediniz.

İlk ifadeden başlayarak yapacağınız seçimlerle oklar yönünde ilerleyiniz ve sekiz farklı çıkış noktasından birine ulaşınız.
(Havanın sürtünme kuvvetini ihmal ediniz. g = 10 m/s² alın.)

(D) a) Topa vurulduğu anda topun hızının yatay ve düşey bileşenlerinin toplamı c0 a eşittir.
(Y) b) Futbol topunun hızının düşey bileşeni her zaman sabittir.
(D) d) Top düşey doğrultuda yer çekimi kuvvetinin etkisindedir.

Cevap: 3. çıkış

D) Soru: İki boyutta sabit ivmeli harekete yönelik en az iki genellemeyi kendi cümlelerinizle yazınız.

• İki boyutta sabit ivmeli harekette toplar yer çekimi kuvvetinin etkisinde hareket eder.
• Toplar maksimum yüksekliğe ulaştığında dikey hızları sıfır olur.
• Topun ilk hızının yatay ve düşey bileşenlerinin toplamı ilk hız büyüklüğüne eşittir (v₀).
• Yatay yönde etki eden bir kuvvet bulunmadığı için topun yatay hızı sabit kalır.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 102 Cevapları (MEB Yayınları)

Soru 7: Çanakkale Boğazı’ndaki gemi trafiğinde A, B ve C gemileri t = 0 anında durgun haldedir. A ve C gemileri kuzeye (pozitif yön), B gemisi güneye (negatif yön) hareket etmektedir. Her aralık eşit uzunlukta olup, t süresi sonunda A, B ve C gemilerinin konumları A’, B’, C’ olarak verilmiştir.

a) A, B ve C gemilerinin t süresi sonra hızlarını büyüklüklerine göre sıralayınız.

Cevap: v_c > v_b > v_a
Açıklama: Gemiler durgun halde başladığı için sabit ivme ile hareket ederler. Aynı sürede en fazla yer değiştiren gemi en büyük hıza sahip olur. Buna göre:

• C gemisi (3x) → en büyük hız
• B gemisi (2x) → ikinci
• A gemisi (x) → en küçük hız

b) A gemisinin ivme büyüklüğü a ise, B ve C gemilerinin ivmelerini a cinsinden yazınız.

Cevap: B gemisinin ivmesi = –2a
C gemisinin ivmesi = 3a

Açıklama: Yer değiştirme formülü: x = ½ a t²

• A gemisi: x = ½ a t²
• B gemisi: –2x = ½ a_B t² → a_B = –2a
• C gemisi: 3x = ½ a_C t² → a_C = 3a

c) Gemilerin hareketleriyle ilgili genellemelerden hangileri doğrudur?

I. C gemisi t süresi sonunda en büyük hıza sahiptir.
II. A ve C gemileri pozitif, B gemisi negatif ivmeye sahiptir.
III. Gemilerin eşit zaman aralıklarındaki yer değiştirmeleri eşittir.
IV. B gemisi t süresi sonunda en küçük hıza sahiptir.

Cevap: A şıkkı (I ve II)

• I. Doğru → C gemisinin hızı en büyük.
• II. Doğru → A ve C kuzeye (pozitif), B güneye (negatif).
• III. Yanlış → Yer değiştirmeler farklı.
• IV. Yanlış → En küçük hız A gemisindedir.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 103 Cevapları (MEB Yayınları)

8a) Araçların v–t grafiklerini inceleyerek 30. saniyedeki hızlarını hesaplayınız.

Cevap:
A aracı: 15 m/s
B aracı: 10 m/s
C aracı: 15 m/s
D aracı: 5 m/s

8b) v–t grafiklerinden yararlanarak a–t grafiklerini çiziniz. İvme ve hızın matematiksel modellerini yazınız.

Cevap (eğim = ivme, a = Δv/Δt):

A aracı: ivme sabit ve +0,5 m/s² (0–60 s). Hız modeli: vA(t) = 0,5 t.
B aracı: ivme sabit ve +1/3 m/s² (0–60 s). Hız modeli: vB(t) = (1/3) t.
C aracı: ivme sabit ve +0,5 m/s² (0–60 s). Hız modeli: vC(t) = 0,5 t.
D aracı: 0–30 s arası hız artıyor (pozitif sabit ivme), 30–60 s arası hız sabit (ivme 0). Parçalı hız modeli:
• 0–30 s: vD(t) artan doğrusal,
• 30–60 s: vD(t) = sabit.

Not: a–t grafikleri buna karşılık, A ve C için 0–60 s’de +0,5; B için +1/3; D için 0–30 s’de pozitif sabit, 30–60 s’de 0 değerini gösteren yatay doğru segmentlerdir.

8c) Araçların 0–60 s aralığındaki yer değiştirmelerini bulunuz ve hangi araçların tekrar yan yana olacağını belirtiniz.

Cevap (yer değiştirme = v–t alanı):

xA = 900 m
xB = 600 m
xC = 900 m
xD = 375 m

Sonuç: A ve C araçlarının yer değiştirmeleri eşit olduğundan 60. saniyede yan yana olurlar.

8ç) v–t grafiklerinden yararlanarak x–t grafiklerini çiziniz.

A ve C: Sabit ivmeli hareket → x–t grafikleri tepeye doğru kıvrılan parabol (0–60 s sonunda 900 m).
B: Daha küçük sabit ivme → daha “yumuşak” parabol (0–60 s sonunda 600 m).
D: Parçalı hareket → 0–30 s parabol (ivmeli), 30–60 s doğrusal (sabit hızlı) bir grafik; 60. saniyede 375 m.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 104 Cevapları (MEB Yayınları)

Soru 9 - Bir taş, uçurum kenarından yukarı doğru 20 m/s hızla fırlatılıyor. Taş, 5 saniye sonra yere düşüyor. Havanın sürtünmesi ihmal edilmiştir.
Taşın 1’er saniye aralıklarla bulunduğu konumlar şekilde gösterilmiştir.

a) Taşın hareketi ile ilişkili durumlarda ivmenin yönü

Taş yukarı çıkarken ivmenin yönü aşağı doğrudur.
Taş aşağı inerken ivmenin yönü aşağı doğrudur.
Taş en üst noktadayken ivmenin yönü yine aşağı doğrudur.

Çünkü taşın hareketi boyunca yer çekimi ivmesi (g = 10 m/s²) her zaman aşağı yönlüdür.

b) Taşın farklı noktalardaki hızının yönü ve büyüklüğü

• t = 1 s: Hız 10 m/s yukarı
• t = 2 s: Hız 0 m/s (taş en üst noktada)
• t = 3 s: Hız 10 m/s aşağı
• t = 4 s: Hız 20 m/s aşağı
• t = 5 s: Hız 30 m/s aşağı

Cevap Özeti

a) Tüm durumlarda ivme yönü aşağı doğrudur.
b) Hız büyüklükleri sırasıyla 10, 0, 10, 20 ve 30 m/s’dir.
Taşın yukarı çıkarken hızı azalır, en üst noktada sıfır olur, ardından aşağı inerken artar.

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 105 Cevapları (MEB Yayınları)

c) Taşın hareketine ait v–t grafiğini çiziniz.

Serbest düşme hareketinde taş yukarıya doğru atıldığında hızı zamanla azalarak sıfıra düşer, en üst noktaya ulaştıktan sonra aşağıya doğru yön değiştirir ve hızı artarak negatif yönde büyür.

Grafikte bu durum şu şekilde gösterilir:

• 0–2 s arası: Yukarı yönlü hareket (pozitif hız, azalan değer)
• t = 2 s: En üst nokta (hız = 0)
• 2–5 s arası: Aşağı yönlü hareket (negatif hız, artan büyüklük)

ç) Çizdiğiniz grafiğin eğimi fizik bilimine ait hangi kavramı ifade eder?

Grafiğin eğimi taşın ivmesini (a) ifade eder.
Bu ivme yer çekimi ivmesi (g = 10 m/s²) olup, yönü her zaman aşağı doğrudur.

d) Uçurumun yüksekliğini (h) verilerden yararlanarak hesaplayınız.

Taşın yere düşene kadar geçen süre: t = 5 s

Taşın ilk hızı yukarı doğru 20 m/s, yer çekimi ivmesi 10 m/s² olduğundan:

h = v₀·t – (1/2)·g·t²
h = (20 × 5) – (1/2 × 10 × 5²)
h = 100 – 125
h = –25 m

Negatif işaret, taşın aşağı yönde 25 metre yer değiştirdiğini gösterir.

Açıklama: Taş daha hızlı fırlatılırsa, yukarı çıkma süresi artar ve aşağı düşme süresi de uzar. Ancak yer çekimi tüm cisimleri aynı oranda ivmelendirdiğinden, kütle farkı bu süreyi etkilemez.