Question

Difficulty: HardHareketin Temel Kavramları

Yatay bir depo düzleminde hareket eden otonom yönlendirmeli bir araç (AGV), başlangıçta koordinat sisteminin orijinine göre konum vektörü xK=2i^3j^\vec{x}_K = 2\hat{i} - 3\hat{j} metre olan KK noktasında bulunmaktadır. Bu araç, sabit süratle önce konum vektörü xL=2i^+5j^\vec{x}_L = 2\hat{i} + 5\hat{j} metre olan LL noktasına, ardından yönünü değiştirerek konum vektörü xM=4i^+5j^\vec{x}_M = -4\hat{i} + 5\hat{j} metre olan MM noktasına doğrusal yollar izleyerek ulaşıyor.

Aracın bu hareketi toplam 10 s10\text{ s} sürdüğüne göre;

I. Aracın hareketi boyunca aldığı yol 14 m14\text{ m}, yer değiştirmesinin büyüklüğü ise 10 m10\text{ m}'dir.
II. Aracın ortalama hızının büyüklüğü 1.4 m/s1.4\text{ m/s}, ortalama sürati ise 1.0 m/s1.0\text{ m/s}'dir.
III. Hareket boyunca aracın başlangıç noktası olan KK noktası referans noktası olarak kabul edilirse, MM noktasındaki konum vektörünün büyüklüğü 10 m10\text{ m} olur.

yargılarından hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. C
    I ve II
  4. I ve IIIAnswer
  5. E
    II ve III

Answer

I ve III ifadelerini içeren seçenek doğrudur.
Doğru seçenekte belirtilen I ve III ifadeleri doğrudur. Aracın aldığı toplam yol 14 m14\text{ m} iken, yer değiştirmesinin büyüklüğü en kısa mesafe olan 10 m10\text{ m}'dir. Ayrıca KK noktası referans noktası seçildiğinde, MM noktasının konum vektörü yer değiştirme vektörüne eşit olup büyüklüğü 10 m10\text{ m} olur.

Step-by-Step Solution

1
Aracın izlediği yörüngeyi analiz ederek aldığı toplam yolu hesaplama.
K(2,3)K(2, -3) noktasından L(2,5)L(2, 5) noktasına giderken düşey doğrultuda 5(3)=8 m|5 - (-3)| = 8\text{ m}, L(2,5)L(2, 5) noktasından M(4,5)M(-4, 5) noktasına giderken yatay doğrultuda 42=6 m|-4 - 2| = 6\text{ m} yol alır. Toplam alınan yol: 8 m+6 m=14 m8\text{ m} + 6\text{ m} = 14\text{ m}'dir.
Alınan yol, izlenen yörüngenin toplam uzunluğuna eşittir ve skaler bir büyüklüktür.
2
Aracın yer değiştirme vektörünü ve bu vektörün büyüklüğünü hesaplama.
Yer değiştirme ilk konumdan son konuma çizilen en kısa yönlü doğrudur. KK ve MM noktaları arasındaki yer değiştirme vektörü: Δx=xMxK=(42)i^+(5(3))j^=6i^+8j^\Delta\vec{x} = \vec{x}_M - \vec{x}_K = (-4 - 2)\hat{i} + (5 - (-3))\hat{j} = -6\hat{i} + 8\hat{j} metre olur. Bu vektörün büyüklüğü: Δx=(6)2+82=10 m|\Delta\vec{x}| = \sqrt{(-6)^2 + 8^2} = 10\text{ m}'dir. Bu durumda I. öncül doğrudur.
Yer değiştirme vektörel bir büyüklüktür ve başlangıç ile bitiş noktaları arasındaki en kısa mesafeyi temsil eder.
3
Aracın ortalama süratini ve ortalama hızının büyüklüğünü hesaplama.
Ortalama sürat: su¨rat=alınan yolΔt=14 m10 s=1.4 m/s\text{sürat} = \frac{\text{alınan yol}}{\Delta t} = \frac{14\text{ m}}{10\text{ s}} = 1.4\text{ m/s}'dir. Ortalama hızın büyüklüğü: v=ΔxΔt=10 m10 s=1.0 m/s|\vec{v}| = \frac{|\Delta\vec{x}|}{\Delta t} = \frac{10\text{ m}}{10\text{ s}} = 1.0\text{ m/s}'dir. Bu durumda II. öncül yanlıştır (hız ile sürat değerleri ters verilmiştir).
Sürat alınan yola bağlı skaler bir büyüklük iken, hız yer değiştirmeye bağlı vektörel bir büyüklüktür.
4
Referans noktası değişiminin konum vektörüne etkisini belirleme.
Bir noktanın konum vektörü, belirlenen referans noktasından o noktaya çizilen yönlü doğrudur. Eğer KK noktası referans noktası olarak kabul edilirse, MM noktasının konum vektörü, KK'den MM'ye çizilen vektör (yani yer değiştirme vektörü Δx\Delta\vec{x}) olur. Bu vektörün büyüklüğü de 10 m10\text{ m}'dir. Bu durumda III. öncül doğrudur.
Konum vektörü seçilen referans noktasına göre tanımlanır.

Key Concept

Alınan yol, yer değiştirme, konum vektörü, ortalama sürat ve ortalama hız arasındaki farklar ve bunların skaler/vektörel özellikleri.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question