Serbest düşme, bir cismin yalnızca yerçekimi etkisi altında hareket ettiği idealize edilmiş bir durumdur. Bu, havanın sürtünmesinin ihmal edildiği anlamına gelir. Serbest düşme sorularını çözmek için bazı temel kavramları ve formülleri anlamak önemlidir.
Serbest düşme sırasında bir cismin ivmesi sabittir ve yerçekimi ivmesine eşittir (genellikle g ≈ 9.8 m/s² olarak kabul edilir). Bu, cismin hızının her saniye yaklaşık 9.8 metre/saniye arttığı anlamına gelir.
Bir taş, bir binanın tepesinden serbest bırakılıyor. Taşın 3 saniyede yere ulaştığına göre, binanın yüksekliği nedir?
Çözüm:
d = (1/2) * g * t² formülünü kullanacağız. g = 9.8 m/s² ve t = 3 saniye.
d = (1/2) * 9.8 * 3² = 4.9 * 9 = 44.1 metre.
Yani, binanın yüksekliği 44.1 metredir.
Bir top, yerden yukarı doğru atılıyor ve serbest düşme hareketi yapıyor. Topun yere düşme hızı 20 m/s ise, topun ulaştığı maksimum yükseklik nedir?
Çözüm:
v² = 2 * g * d formülünü kullanacağız. v = 20 m/s ve g = 9.8 m/s².
20² = 2 * 9.8 * d => 400 = 19.6 * d => d = 400 / 19.6 ≈ 20.41 metre.
Yani, topun ulaştığı maksimum yükseklik yaklaşık 20.41 metredir.
Bu temel kavramları ve formülleri kullanarak, çeşitli serbest düşme sorularını çözebilirsiniz. Unutmayın, pratik yapmak ve farklı senaryoları anlamak önemlidir.