Question

Difficulty: HardHız ve Hareket Problemleri

Çevresi 720 metre720\text{ metre} olan dairesel bir koşu pistinde antrenman yapan Arda ve Berk, pist üzerindeki aynı noktadan aynı anda zıt yönlere doğru sabit hızlarla koşmaya başlamışlardır. Koşucular harekete başladıktan 3 dakika3\text{ dakika} sonra ilk kez karşılaşmışlardır.

İlk karşılaşmanın hemen ardından; Arda koşu hızını %50\%50 artırmış, Berk ise koşu hızını %50\%50 azaltmıştır. Koşucular yönlerini değiştirmeden yeni hızlarıyla koşmaya devam etmiş ve ilk karşılaşmalarından 4 dakika4\text{ dakika} sonra ikinci kez karşılaşmışlardır.

Buna göre, Berk'in başlangıçtaki hızı dakikada kaç metredir?

Answer: 180 m/dak

Answer

Berk'in başlangıçtaki hızı dakikada 180 metredir.
Koşucuların ilk hızları toplamı 240 m/dak240\text{ m/dak} ve hız değişiminden sonraki hızları toplamı 180 m/dak180\text{ m/dak} olarak bulunur. Bu iki denklemin ortak çözümünden Berk'in başlangıçtaki hızı 180 m/dak180\text{ m/dak} olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Koşucuların başlang��çtaki hızlarının toplamını bulmak
vArda+vBerk=240 m/dakv_{\text{Arda}} + v_{\text{Berk}} = 240\text{ m/dak}
Zıt yönlü harekette karşılaşma süresi ile h��zlar toplamının çarpımı toplam pist çevresini verir.
2
Hız değişimlerinden sonraki yeni hızlar toplamını bulmak
15vArda+05vBerk=180 m/dak1{}5 \cdot v_{\text{Arda}} + 0{}5 \cdot v_{\text{Berk}} = 180\text{ m/dak}
İlk karşılaşmadan sonra yön değişmediği için ikinci karşılaşma için yine tüm pist çevresinin tamamlanması gerekir.
3
İki bilinmeyenli denklem sistemini çözerek Arda'nın hızını belirlemek
vArda=60 m/dakv_{\text{Arda}} = 60\text{ m/dak}
İkinci denklem olan 3vArda+vBerk=3603 \cdot v_{\text{Arda}} + v_{\text{Berk}} = 360 ifadesinden birinci denklem çıkarılarak Arda'nın hızı yalnız bırakılır.
4
Arda'nın hızını kullanarak Berk'in hızını hesaplamak
vBerk=180 m/dakv_{\text{Berk}} = 180\text{ m/dak}
İlk denklemde Arda'nın hızı yerine yazıldığında Berk'in başlangıçtaki hızına ulaşılır.

Key Concept

Dairesel pistte zıt yönlü hareket ve hız değişimi senaryoları
Rate this question