Newton'un Hareket Yasaları ve Çarpışma

Question

2. Freni bozulmuş olan bir otomobil, yatay düz bir yolda hareket ederken kütlesi kendi kütlesinden çok küçük olan bir çöp kovasına çarpmıştır. Bu sırada kaldırımda otobüs bekleyen Ahmet, Burçin ve Cevdet olaya tanık olmuş ve otomobil ile kovanın birbirlerine temas etmekte oldukları çok kısa süren çarpışma süreciyle ilgili aşağıdaki yorumları yapmışlardır.
► Ahmet: Otomobilin kovaya uyguladığı kuvvet, kovanın otomobile uyguladığından büyüktür.
► Burçin: Kovanın ivmesi, otomobilinkinden büyüktür.
► Cevdet: Kovanın hızı, otomobilinkinden daha büyük değişim göstermiştir.
Buna göre; Ahmet, Burçin ve Cevdet'in yorumlarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız Ahmet B) Yalnız Burçin
C) Yalnız Cevdet D) Ahmet ve Burçin
E) Burçin ve Cevdet

Solvi · Accepted Answer

Merhaba Seda, seninle birlikte bu fizik sorusunu adım adım çözelim. Bu sorumuzda, bir otomobil ile küçük bir çöp kovasının çarpışma sürecini inceleyeceğiz. İlk olarak Ahmet'in yorumunu inceleyelim. Ahmet, otomobilin kovaya uyguladığı kuvvetin, kovanın otomobile uyguladığından büyük olduğunu söylüyor. Newton'un üçüncü yasası olan Etki Tepki Yasası'na göre, etkileşim halindeki iki cismin birbirine uyguladığı kuvvetler her zaman eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Yani, etkileşim kuvvetlerinin büyüklükleri birbirine tam olarak eşittir diyebiliriz. Bu durumda otomobilin kovaya uyguladığı kuvvet, kovanın otomobile uyguladığı kuvvete eşittir. Dolayısıyla Ahmet'in yorumu yanlıştır. Şimdi de Burçin'in yorumunu değerlendirelim. Burçin, kovanın ivmesinin otomobilinkinden büyük olduğunu söylüyor. Fizikte kuvvet ile ivme arasındaki ilişkiyi, dinamiğin temel prensibi olan f eşittir m çarpı a formülü ile açıklarız. Buradan ivmeyi yalnız bırakırsak, ivme, kuvvet bölü kütle olarak yazılır. Çarpışma anında her iki cisme etki eden kuvvetin büyüklüğü aynıdır.

Newton'un Hareket Yasaları ve Çarpışma

Animasyonlu Video Çözüm

Adım Adım Yazılı Çözüm