Hız sıfırken ivme sıfırdan farklı olabilir mi?

Hız Sıfırken İvme Sıfırdan Farklı Olabilir mi?

Evet, bir cismin hızı belirli bir anda sıfırken ivmesi sıfırdan farklı olabilir. Hava direncinin ihmal edildiği düşey yukarı atışta topun en yüksek noktadaki hızı sıfırdır. Buna rağmen yer çekimi kuvveti etkisini sürdürdüğünden ivmesi aşağı yönlüdür.

Soru: Bir cismin hızı sıfırken ivmesi sıfırdan farklı olabilir mi?
Kısa Cevap: Evet, olabilir. Düşey yukarı atılan topun en yüksek noktada hızı anlık olarak sıfırdır; ancak ivmesi aşağı yönlü yer çekimi ivmesidir.
Detaylı Cevap: Hız, cismin hareketini; ivme ise hızının zamana göre değişimini belirtir. Bir andaki hızın sıfır olması, hızın değişmediği anlamına gelmez. Yukarı atılan top çıkarken yavaşlar, en yüksek noktada anlık olarak durur ve ardından aşağı doğru hareket eder. Bu süreçte yer çekimi etkisi devam eder. Hava direnci ihmal edildiğinde topun ivmesi hareket boyunca aşağı yönlü ve g büyüklüğündedir.

Top En Yüksek Noktada Neden İvmesini Kaybetmez?

Yer çekimi kuvveti, topun hızına bağlı olarak ortadan kalkmaz. Tepe noktasında da topa ağırlığı etki eder. Newton’ın ikinci yasasına göre net kuvvet sıfır olmadığı için ivmesi de sıfır değildir.

Yukarı yönü pozitif seçersek bu anda v = 0 ve a = −g olur. Dünya yüzeyine yakın yerlerde g yaklaşık 9,8 m/s² alınır; bazı sorularda hesap kolaylığı için 10 m/s² kullanılır.

Anlık Durmak ile Hareketsiz Kalmak Aynı mıdır?

Bir anda hızın sıfır olması, belirli bir süre hareketsiz kalmaktan farklıdır. Yukarı atılan top tepe noktasında beklemez; hareketinin yönü değişir.

Masanın üzerinde yere göre hareketsiz duran bir kitapta ise ağırlık ve masanın uyguladığı normal kuvvet dengelenir. Kitabın hızı da ivmesi de sıfır olabilir.

Sayısal Bir Örnek

Örnek: Bir top düşey yukarı 20 m/s hızla atılsın. Hava direnci ihmal edilsin ve g = 10 m/s² alınsın.

Kısa Cevap: Top 2 saniye sonra en yüksek noktaya ulaşır. Bu anda hızı 0 m/s, ivmesi ise 10 m/s² büyüklüğünde aşağı yönlüdür.

Çözüm: Yukarı yön pozitif seçildiğinde v = v₀ − gt olur. Tepe noktasında 0 = 20 − 10t eşitliğinden t = 2 s bulunur. İvme ise a = −10 m/s² olarak kalır.

Benzer bir uygulamayı düşey yukarı atış alıştırmasının cevaplarında inceleyebilirsiniz.

Hızın Sıfır Olması Net Kuvvetin Sıfır Olduğunu Gösterir mi?

Hayır. Net kuvvet, cismin o andaki hızından değil ivmesinden belirlenir. Topun tepe noktasındaki durumu bunun açık bir örneğidir.

Hareketin kuvvetle nasıl değiştiğini günlük yaşam üzerinden görmek için emniyet kemeri ve eylemsizlik ilişkisini okuyabilirsiniz.

Düşey yukarı atış: Tepe noktasında hız ve ivme

Emniyet kemeri bizi nasıl korur?