Fizik I · 3. Ünite: İki ve Üç Boyutta Kinematik; Vektörler

Bağıl Hız

Hız, bir cismin kendine ait bir özelliği değil, onu ölçen gözlemcinin referans sistemine göre bir niceliktir. Trende yürüyen yolcunun hızı, vagondaki gözlemciye ve istasyondaki gözlemciye farklı görünür. Bu konuda iki referans sisteminin hızlarının vektörel toplamla nasıl ilişkilendiğini (Galileo dönüşümü), nehir ve rüzgâr problemlerinin bu kuralla nasıl çözüldüğünü ve eylemsiz sistemlerde ivmenin neden aynı olduğunu öğrenecek; en kısa sürede karşıya geçme ile tam karşıya çıkma stratejilerini karşılaştıracaksın.

Öğrenme hedefleri

Konu anlatımı

  1. Bağlam: Hız Kime Göre?

  2. Temel Kavramlar ve Tanımlar

  3. Türetme: Galileo Dönüşümü ve Nehir Çözümü

  4. Çözümlü Örnekler

  5. Grafik ve Tablo Yorumu, Simülasyon Yönlendirmesi

  6. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

  7. Bağlantılar ve Özet

Anahtar terimler

Referans sistemi (reference frame)
Gözlemcinin konum ve zamanı ölçtüğü koordinat takımı.
Bağıl hız (relative velocity)
Bir cismin başka bir referans sistemine göre hızı, $\vec{v}_{AB}$.
Galileo dönüşümü
Düşük hızlarda $\vec{v}_{AC} = \vec{v}_{AB} + \vec{v}_{BC}$ ile referans sistemleri arasında geçiş.
Eylemsiz sistem (inertial frame)
İvmesiz, Newton'un birinci yasasının geçerli olduğu referans sistemi.
Akıntı hızı
Akışkanın (su, hava) kıyıya ya da yere göre hızı.
Sürüklenme (drift)
Karşıya varıldığında akıntı yönünde kıyı boyunca oluşan yer değiştirme.
Yönelme açısı
Teknenin ya da uçağın başının kıyıya dik (ya da rotaya) göre ölçülen yönü.

Örnek soru

A, B ve C üç farklı referans sistemini (ya da cismi) göstermek üzere, Galileo göreliliğinde bağıl hızlar için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. $\vec{v}_{AB} = \vec{v}_{BA}$
  2. $\vec{v}_{AC} = \vec{v}_{AB} - \vec{v}_{BC}$
  3. $|\vec{v}_{AC}| = |\vec{v}_{AB}| + |\vec{v}_{BC}|$ her zaman
  4. $\vec{v}_{AB} = \vec{v}_{BC} + \vec{v}_{CA}$
  5. $\vec{v}_{AC} = \vec{v}_{AB} + \vec{v}_{BC}$ ve $\vec{v}_{AB} = -\vec{v}_{BA}$

Doğru cevap: E

Çözüm

1. Konum toplamı $\vec{r}_{AC} = \vec{r}_{AB} + \vec{r}_{BC}$'nin türevi $\vec{v}_{AC} = \vec{v}_{AB} + \vec{v}_{BC}$ verir.
2. B'ye göre A'nın hızı ile A'ya göre B'nin hızı zıt işaretlidir: $\vec{v}_{AB} = -\vec{v}_{BA}$ (A yanlış).
3. Büyüklüklerin toplamı yalnızca vektörler aynı yönlü ise geçerlidir (C yanlış).
4. $\vec{v}_{BC} + \vec{v}_{CA} = \vec{v}_{BA} = -\vec{v}_{AB}$ olduğundan D yanlıştır; B'de ise işaret yanlış kullanılmıştır.
Cevap E.

Fizik I: tüm konular