Öncelikle "alınan yol" ve "yer değiştirme" kavramları açıklanarak, bu iki terimin birbirine karıştırılmaması gerektiği vurgulanmıştır.
Alınan Yol: Bir cismin hareket ederken katettiği toplam mesafedir. Hareketin izlediği gerçek güzergahın uzunluğudur ve yönü önemli değildir. Ardından, "sürat" ve "hız" kavramlarının farkları anlatılmaktadır: Sürat: Birim zamanda alınan yoldur. Yani, sürat = `Alınan Yol / Zaman` formülüyle hesaplanır. Yönü olmayan skaler bir büyüklüktür. Son olarak, "sabit süratli hareket" ve "sabit hızlı hareket" tanımlanmıştır: Sabit Süratli Hareket: Eşit zaman aralıklarında eşit mesafe (alınan yol) kat eden cismin hareketidir.
<example> İstanbul'dan İzmit'e giderken kuş uçuşu mesafe 100 km gözükse de, virajlı yollardan dolayı alınan yol 150 km olabilir. </example>
<tip> Alınan yolu, harcanan efor veya yorulma olarak düşünebilirsiniz. Ne kadar yol kat ederseniz o kadar yorulursunuz. </tip>
Yer Değiştirme: Bir cismin ilk konumu ile son konumu arasındaki doğrusal uzaklıktır. Yönlü bir büyüklüktür ve sadece başlangıç ile bitiş noktaları arasındaki en kısa mesafeyi ifade eder.
<example> Bakkala gidip geri dönen bir kişi toplam 400 metre yol almış olsa da, başlangıç noktasına döndüğü için yer değiştirmesi 0 metredir. </example>
<tip> Yer değiştirmeyi, "sonuca bakmak" olarak düşünebilirsiniz; başlangıç ve bitiş noktası aynıysa, yer değiştirme 0'dır. </tip>
<example> 150 km yolu 2 saatte giden bir aracın sürati 75 km/saattir. </example>
Hız: Birim zamandaki yer değiştirmedir. Yani, hız = `Yer Değiştirme / Zaman` formülüyle hesaplanır. Yönü olan vektörel bir büyüklüktür. Bu yön, Doğu, Batı, Kuzey, Güney gibi ifadelerle belirtilmelidir.
<common-mistake> "Bir araç 200 m/s hızla geldi" ifadesi eksiktir. Yön belirtilmediği için doğru bir hız tanımı değildir. Doğrusu "Bir araç doğu yönünde 200 m/s hızla geldi" olmalıdır. </common-mistake>
Sabit Hızlı Hareket: Eşit zaman aralıklarında eşit miktarda yer değiştiren cismin hareketidir. Bu, hem süratin hem de yönün sabit olduğu anlamına gelir.
Detaylı Video Notu
Bu not, sabit hızlı hareket, alınan yol, yer değiştirme, sürat ve hız gibi temel fizik kavramlarını açıklamaktadır.
---
Video, sabit hızlı hareket konusuna başlamadan önce "hız" ve "sürat," "alınan yol" ve "yer değiştirme" kavramları arasındaki farklara dikkat çekmektedir. Bu kavramlar günlük dilde sıklıkla birbirinin yerine kullanılsa da, fizikte farklı anlamlara gelir ve birbirlerinden ayrı büyüklüklerdir. Bu ayrımı anlamak, konunun temelini oluşturur.
---
Alınan Yol (Mesafe)
Alınan yol, bir cismin hareketi boyunca izlediği toplam yörüngenin uzunluğudur. Skaler bir büyüklüktür, yani sadece sayısız bir değeri (büyüklüğü) vardır, yönü yoktur. Bir cisim ne kadar eğri, zikzaklı veya dolambaçlı bir yolda ilerlerse ilerlesin, aldığı yol, o yörüngenin toplam uzunluğudur.
Yer Değiştirme
Yer değiştirme, bir cismin ilk konumu ile son konumu arasındaki en kısa doğrusal mesafedir. Vektörel bir büyüklüktür, yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Yer değiştirmenin yönü, her zaman ilk konumdan son konuma doğrudur.
<tip> Aklınızda tutmak için: "Alınan yol" ne kadar yorulduğunuzu, ne kadar mesafe kat ettiğinizi gösterirken, "yer değiştirme" sadece başlangıç ve bitiş noktalarınızın ne kadar farklı olduğunu gösterir. </tip>
Örneklerle Farkı Anlama:
Dolambaçlı Yol Örneği:
Bir harita üzerinde iki nokta arası kuş uçuşu 500 metre gözükse de, gerçekte yollar, binalar veya arazi koşulları nedeniyle bu yolu dolambaçlı bir şekilde kat etmeniz gerekebilir. Diyelim ki K noktasından L noktasına gitmek için kıvrımlı yolları takip ederek toplam 1300 metre yol aldınız.
<example>
Bu durumda:
Alınan Yol: 1300 metredir (gerçekte kat edilen toplam mesafe).
Yer Değiştirme: 500 metredir (K ve L noktaları arasındaki en kısa doğrusal mesafe, yani kuş uçuşu mesafe).
</example>
Burada alınan yol, yer değiştirmeden daha büyüktür.
Doğrusal Yol Örneği (Bakkal-Okul):
Eğer bakkaldan okula dümdüz, 200 metrelik bir yoldan gidiyorsanız:
<example>
Bu durumda:
Alınan Yol: 200 metredir.
Yer Değiştirme: 200 metredir (çünkü ilk konumdan son konuma dümdüz ilerlediniz ve aradaki mesafe 200 metre).
</example>
Doğrusal harekette ve yön değişimi olmadığında alınan yol ve yer değiştirme birbirine eşit olabilir.
Başlangıç Noktasına Geri Dönüş Örneği (Bakkal-Okul-Bakkal):
Bakkaldan okula (200 metre) gittikten sonra, aynı yoldan geri bakkala döndüğünüzü varsayalım.
<example>
Bu durumda:
Alınan Yol: 200 (giderken) + 200 (dönerken) = 400 metredir (toplam kat edilen mesafe).
Yer Değiştirme: 0 metredir (çünkü hareketin başladığı nokta ile bittiği nokta aynıdır).
</example>
<common-mistake> Eğer bir cisim başladığı noktaya geri dönüyorsa, yer değiştirmesi sıfırdır. Ancak, aldığı yol sıfır olmayabilir. Bu "Hatice'ye değil neticeye bakmak lazım" (olaylara değil sonuca bakmak) ilkesiyle özetlenir. Başlangıç ve bitiş noktası aynıysa, cisim yer değiştirmemiş demektir. </common-mistake>
---
"Alınan yol" ve "yer değiştirme" kavramlarını anladıktan sonra "sürat" ve "hız" arasındaki farkı anlamak çok daha kolaylaşır.
Sürat (Speed)
Sürat, birim zamanda alınan yola denir. Sürat de alınan yol gibi skaler bir büyüklüktür, yani sadece büyüklüğü (sayı değeri) vardır, yönü yoktur.
Formül: Sürat = Alınan Yol / Zaman
Birimi: Kilometre/saat (km/sa) veya Metre/saniye (m/s)
<example>
2 saatte 150 km yol alan bir aracın sürati: 150 km / 2 saat = 75 km/sa.
10 saniyede 200 m yol alan bir bisikletin sürati: 200 m / 10 s = 20 m/s.
</example>
Hız (Velocity)
Hız, birim zamandaki yer değiştirmeye denir. Hız, yer değiştirme gibi vektörel bir büyüklüktür, yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Hızın yönü, yer değiştirmenin yönü ile aynıdır.
Formül: Hız = Yer Değiştirme / Zaman
Birimi: Kilometre/saat (km/sa) veya Metre/saniye (m/s) (sürat ile birimleri aynıdır, ancak hızın yönü de belirtilmelidir).
<example>
2 saatte 150 km yer değiştiren bir aracın hızı: 150 km / 2 saat = 75 km/sa (ancak burada yön belirtilmelidir, örneğin "doğu yönünde 75 km/sa").
2 dakikada (120 saniyede) 600 metre yer değiştiren bir bisikletin hızı: 600 m / 120 s = 5 m/s (yönü ile birlikte).
</example>
<common-mistake> Sürat ve hızın birimleri aynı olsa da, hızın yön belirtme zorunluluğu temel bir farktır. Örneğin, "200 km/s süratle geldim" demek ile "200 km/s hızla geldim" demek farklıdır. Hızla geldiğinizi belirtirken "ne tarafa doğru" geldiğinizi (örneğin Ankara'dan İstanbul'a mı, İstanbul'dan Ankara'ya mı) söylemeniz gerekir. </common-mistake>
Sabit Süratli ve Sabit Hızlı Hareket
Sabit Süratli Hareket: Bir cisim eşit zaman aralıklarında eşit mesafe yol alıyorsa, sabit süratli hareket yapıyor demektir.
Sabit Hızlı Hareket: Bir cisim eşit zaman aralıklarında eşit miktarda yer değiştiriyorsa, sabit hızlı hareket yapıyor demektir.
<tip> Bu iki tanım arasındaki tek fark, "yol" ya da "yer değiştirme" kelimelerinin kullanılmasıdır. Sürat her zaman alınan yolla, hız ise yer değiştirmeyle bağlantılıdır. </tip>
Yönler: Fiziksel problemlerde yönler belirtilirken genellikle pusula yönleri kullanılır: Doğu, Batı, Kuzey, Güney.
---
Örnek 1: Sürat ve Hız Karşılaştırması
A ve B araçlarının süratleri, C ve D araçlarının hızları hesaplanmıştır.
A aracı: 200 km yol / 2 saat = 100 km/sa (sürat)
B aracı: 300 km yol / 4 saat = 75 km/sa (sürat)
A'nın sürati B'den fazladır (100 > 75).
C aracı: 150 km yer değiştirme / 3 saat = 50 km/sa (hız)
D aracı: 240 km yer değiştirme / 3 saat = 80 km/sa (hız)
C'nin hızı D'den azdır (50 < 80).
Örnek 2: Süratleri Eşit ama Hızları Farklı İki Araç (Yazılı Sorusu)
İki araç da 10 m/s süratle hareket ediyor olabilir, ancak bunlardan biri doğuya, diğeri batıya doğru gidiyorsa:
Süratleri eşit: Çünkü birim zamanda aldıkları yolların büyüklüğü (10 m/s) aynıdır.
Hızları farklı: Çünkü hız vektörel bir büyüklüktür ve yönü de içerir. Bu araçların hızlarının yönleri (doğu ve batı) farklı olduğu için hızları farklıdır.
<common-mistake> Sınavlarda sıkça çıkan teorik bir sorudur: Süratlerin aynı olmasına rağmen hızların farklı olmasının nedeni "yön"faktörüdür. Sürat skaler (yönsüz), hız ise vektörel (yönlü) bir büyüklüktür. </common-mistake>
Örnek 3: Farklı Yollardan Giden İki Arkadaş
İki arkadaş A noktasından B noktasına farklı yollar kullanarak aynı anda gidiyor. Biri dümdüz giderken, diğeri kıvrımlı bir yol izliyor.
Alınan yollar: Farklıdır. Kıvrımlı yoldan giden daha fazla yol almıştır.
Yer değiştirmeler: Kesinlikle aynıdır. Çünkü her ikisi de A noktasından B noktasına gitmiştir, yani başlangıç ve bitiş noktaları aynıdır. Bu, yer değiştirmenin tanımına uygun olarak ilk ve son konum arasındaki doğrusal mesafenin aynı olduğu anlamına gelir.
Örnek 4: Oyuncak Araba Hareketi
Bir oyuncak araba K noktasından 60 metre doğuya, sonra yönünü 90 derece değiştirerek 80 metre kuzeye hareket ederek M noktasına varıyor.
Alınan Yol: 60 metre (doğuya) + 80 metre (kuzeye) = 140 metredir.
Yer Değiştirme: K noktasından M noktasına olan en kısa doğrusal mesafe, üçgenin hipotenüsü olarak hesaplanır (Pisagor teoremi: $\sqrt{60^2 + 80^2} = \sqrt{3600 + 6400} = \sqrt{10000} = 100$ metre).
<example>
Bu durumda:
Alınan yol (140 m) > Yer değiştirme (100 m).
Dolayısıyla, aracın sürati (Alınan yol / Zaman) de hızı (Yer değiştirme / Zaman) nden büyük olacaktır.
</example>
Örnek 5: Pistte İki Tur Koşan Tonguç
Tonguç, 400 metrelik bir pistte iki tur koşarak başlangıç noktasına geri dönüyor.
Alınan Yol: 2 tur x 400 metre/tur = 800 metredir.
Yer Değiştirme: Başlangıç noktasına geri döndüğü için, ilk konumu ile son konumu aynıdır. Bu nedenle yer değiştirmesi 0 metredir.
---
Bu notlar, video içeriğindeki tüm önemli noktaları kapsamaktadır, bu sayede videoyu tekrar izlemeye gerek kalmayacaktır.