Hareketli Bir Havuzdan Atlayan Biri, Havuzun İçine mi Düşer Yoksa Dışına mı?
sorunun cevabı aracın hızına bağlı olarak değişir
aracın hızı sabit ve örnek veriyorum 200 km/h ise, tramplenden atladığı anda 200km/h ile devam eden insan, çok kısa bir süre sonra bu hızını sürtünmeden dolayı kaybedeceği için (havada kaç saniye kalıyor? (kütle, rakım, yerçekimi) ileriye doğru mu atlıyor?), henüz havada iken araç onu geçecek ve yere düşecektir.
aracın hızı 10km/h ise, yine hız kaybı olsa da araç henüz yeteri kadar ilerleyemeden şahıs havuza düşecektir. ileri doğru atladığına göre, yere düşene kadar henüz havuz sınırını geçmemiş olacaktır.
f (büyük f, kuvvet)m.a
xv.t
f (küçük f, sürtünme kuvveti)sürtünme katsayısı.n (normal kuvvet, yüzeyin tepki kuvveti)
nm.g (g=9.8 m/s^2) gyerçekimi malum, gravity.
havada geçirilen süre t(kök içinde 2d/g)
lise fizik eğitimi alan herkesin normal şartlar altında bu soruyu rahatlıkla cevaplayabilmesi ve yeterli veri verildiğinde tam olarak hesaplayabilmesi gerekir.
netleştirelim
araç (ve dolayısıyla onunla aynı hızda olan adam ) çok yüksek bir hızda ilerlemiyorsa, adam havuzun içine düşer. bunun nedeni momentumun korunumudur. yani kabaca ifade edersek, atlama anında adamın hızı da aracın hızıyla aynıdır ve bu hız korunur. ancak burada havanın oluşturduğu sürtünme de bir etkendir (hava direnci) ve adamın bir miktar daha geriye düşmesine yol açar. ne kadar geriye düşeceği aracın (ve adamın) hızına bağlıdır. bu nedenle, eğer araç (ve dolayısıyla adam) çok yüksek bir hızda ilerliyorsa havuzun dışına da düşebilir.
test edilmiş durumlardan birisi burada
eğer aracın hızı sabitse bu tartışmaya son noktayı koyalım. sabit değilse yatay da ivmelenmenin verilmesini beklemekteyim.
bu durumu test etmek, bu soruyu işlemle çözmekten daha kolay arkadaşlar. her sene fizik dersinde hareket eden trende zıplayan insan nereye düşer sorusu sorulur, bu soruya daha gönül rahatlığı ile böyle olur diyen öğretmen görmedim. sebep basit, bir allah kulu çıkıp şunu bir denesek demiyor.