Hayalindeki netler. İhtiyacın olan her şey. Tek platform.

Soru çözüm, yayın seti, birebir rehberlik, canlı dersler ve daha fazlası Kunduz’da. Şimdi al, netlerini artırmaya başla.

Osman Gezer tarafından yazıldı, 21.12.20233 dakikalık okuma

Serbest Düşme Formülleri – Serbest Düşme Nedir?

Serbest Düşme Formülleri – Serbest Düşme Nedir?

Hesap Oluştur

Ücretsiz kaydol, sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan!

ÜCRETSİZ KAYDOL

 

Serbest Düşme Nedir?

Belirli bir yükseklikten ilk hızsız serbest bırakılan cisimlerin yer çekimi kuvveti etkisiyle yere doğru hareket etmesine serbest düşme denir.

İlk hızın 0 olduğu bir harekettir. Cismin kütlesi “m”, yere düşme hızı “V” olsun. Atışlarda cismin ivmesini g=10 m/s2, Vilk = 0, Vson  = V alıyoruz. Cismi serbest bırakırsak ona etki eden Fnet = m.g olur. Yani cisim 10’ar 10’ar hızlanacak.

Serbest düşmede genellikle sürtünme yok kabul edilir. Bilmemiz gereken temel büyüklükler de aşağıdaki gibidir:

  • h: yükseklik
  • t: uçuş suresi
  • v: hız
  • g: yerçekimi ivmesi

Yukarıdaki gibi ortam sürtünmesizse:

  • Hız 10’ar 10’ar azalır ya da artar.
  • Hıza 5 eklenince düşeceği yolu, 5 çıkarılırsa düştüğü yol bulunur.
  • Sistemin ivmesi sabit ve yer çekim ivmesine eşittir.
  • h = (1/2).g.t2
  • V=g.t

Serbest Düşme Formülleri

  • h = (1/2).g.t2
  • V=g.t
  • m.g.h = (1/2).m.v2
  • 2g.h = v2

Serbest Düşme Örnek Sorular

Örnek 1: Sürtünmesiz ortamda yerden h kadar yükseklikte olan bir cisim serbest bırakılıyor. Cisim 4 saniyede yere ulaştığına göre h kaç metredir? (g = 10 m/s2)

Çözüm: Formülü uygulayarak soruyu çözelim. Uçuş süresi 4 saniye olduğuna göre h = 1/2.g.t2 formülünden 1/2.10.42 = 80 metre bulunur.

Örnek 2: Sürtünme etkisinin ihmal edildiği bir yerde serbest düşmeye bırakılan bir cisim 5 saniye sonra x seviyesinden geçmektedir. Bundan 1 saniye sonra yani 6. saniyede ise y noktasından geçmektedir. Buna göre x ve y seviyeleri arasında kaç metre mesafe bulunmaktadır?

Çözüm: Soruyu çözmek için 5. ve 6. saniyeler arasındaki hareketini incelememiz gerekir. Serbest düşme olduğu için 5. saniyede hızı 50 m/s ve 6. saniyede ise hızı 60 m/s olmaktadır. Buna göre ortalama hızdan (50  + 60) / 2 = 55 metre bulunacaktır. Bu soruda bu yöntemi kullandığımız için x ve y seviyelerinin yükseliğini ayrı ayrı bulmamıza gerek yoktur.

Örnek 3: Sürtünmesiz bir ortamda serbest düşmeye bırakılan bir cisim 3 saniye sonra kaç m/s’lik hıza ulaşır?  (g = 10 m/s2)

Çözüm: En basit formülü kullanalım. v = g.t olduğuna göre v = 10.3 = 30 m/s bulunur. Buradan anlayacağımız serbest düşmede her saniyede hızın 10 m/s arttığıdır. Bunun nedeni de yer çekimi ivmesidir.

Örnek 4: Yerçekimi ivmesinin g = 10 m/s2 olduğu Dünya’da 4 saniyede serbest düşme ile yere düşen bir cisim ivmenin 4 m/s2 ‘ye indiği başka bir gezegende aynı yükseklikten kaç saniyede düşer?

Çözüm: h = 1/2.g.t2 formülünü kullanım t yerine 4 ve g yerine 10 yazarsak yükseklik 80 metre bulunacaktır. Başka bir gezegende ise h yerine 80 yazıp g yerine 4 yazalım. Yani 80 = 1/2.4.t2 şeklinde hesaplama yapılabilir. Buradan da t2 = 40 ve t = √40 bulunur. Bunu da düzenlersek 2√10 elde edilir.

Örnek 5: Sürtünmesiz ortamda serbest düşmeye bırakılan 2 kg kütleli bir cisim ilk saniyede kaç metre yol alır? (g = 10 m/s2)

Çözüm: Bu soruyu iki yöntemle de çözebiliriz. h = 1/2.g.t2 formülünden t yerine 1 yazarsak cevabı 5 metre buluruz. Ya da grafik yöntemiyle de soruyu çözebiliriz. Hız zaman grafiğinin altında kalan alan yolu vermektedir. İlk hız 0 ve 1 saniye sonraki hız 10 olduğuna göre ortalama hızdan (0 + 10) / 2 = 5 metre bulunur.

Sınava hazırlanmanın en kolay yolu

Sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan

ÜCRETSİZ KAYDOL