Soru
5m/s hizla yukselen bir sicak hava balonu 100 m yúkseklikte iken bir paket balona gõre serbest birakiliyor. Paket yere düştüjunde balon yerden ne kadar yuksektedir. (g=10m/s^2almiz) 1 135 m 2 140 m 3 130 m 4 125 m 5 120 m
Çözüm
4.1
(314 Oylar)
Cihan
Usta · 5 yıl öğretmeni
Uzman doğrulaması
Cevap
Öncelikle, paketin yere düşme süresini hesaplamamız gerekiyor. Paket serbest bırakıldığında, başlangıç hızı balona göre sıfırdır, ancak balonun yukarı doğru olan 5 m/s'lik hızını da hesaba katmamız gerekir. Yani, paket serbest bırakıldığında yukarı doğru 5 m/s hızla hareket etmektedir.Paketin yere düşme süresini bulmak için şu denklemi kullanabiliriz:
Burada:-
metre (başlangıç yüksekliği),-
m/s (başlangıç hızı, negatif çünkü yukarı doğru),-
m/s² (yerçekimi ivmesi).Denklemi yerine koyarsak:
Bu denklemi çözelim:
Bu bir ikinci dereceden denklem olup, çözmek için aşağıdaki formülü kullanabiliriz:
Burada
,
, ve
. Bu değerleri yerine koyarak:
Pozitif kökü alırsak:
Paketin yere düşmesi 5 saniye sürer. Şimdi balonun bu süre zarfında ne kadar yükseleceğini hesaplayalım. Balon sabit bir hızla yükseldiği için:
Başlangıçta balon 100 metre yükseklikteydi, bu yüzden toplam yükseklik:
Sonuç olarak, paket yere düştüğünde balon yerden 125 metre yüksekliktedir. Doğru cevap: 4) 125 m.