Soru

Zorluk: Çok zorHareket Problemleri

Bir kurye, 180 km180\text{ km} uzaklıktaki bir şehre gitmek için yola çıkıyor. Kuryenin planı, gidiş yolunda saatte ortalama v kmv\text{ km} sabit hızla seyahat etmek ve dönüşte hiç durmadan saatte ortalama (v15) km(v - 15)\text{ km} sabit hızla geri dönmektir.

Kurye, gidiş yolunun tam yarısına geldiğinde teslimat işlemleri için 3030 dakika durmak zorunda kalmıştır. Şehre planladığı sürede ulaşabilmek için yolun kalan yarısında hızını saatte 15 km15\text{ km} artırmıştır.

Dönüş yolunda ise yolun ilk 13\frac{1}{3}'ini planladığı dönüş hızıyla gittikten sonra 1515 dakika mola vermiştir. Kuryenin başlangıç noktasına planlanan dönüş süresinde ulaşabilmesi için dönüş yolunun kalan kısmında hızını saatte kaç km\text{km} artırmalıdır?

  1. 2Cevap
  2. B
    3
  3. C
    4
  4. D
    5
  5. E
    32

Cevap

Kuryenin dönüş yolunun kalan kısmında hızını saatte 2 km artırması gerekir.
Doğru seçenekte belirtilen değer, kuryenin dönüş yolunu zamanında tamamlayabilmesi için hızını planlanan dönüş hızına göre saatte ne kadar artırması gerektiğini (2 km/sa) doğru şekilde ifade etmektedir. Gidiş yolundaki verilerden vv hızı 45 km/sa olarak bulunur, buradan dönüş hızı 30 km/sa ve planlanan süre 6 saat olarak elde edilir. Dönüş yolundaki 15 dakikalık mola ve ilk etap düşüldüğünde kalan 120 km yol için 3,75 saat kalır. Bu sürede yolu tamamlamak için gereken hız 32 km/sa olup, planlanan hızdan 2 km/sa fazladır.

Adım Adım Çözüm

1
Gidiş yolculuğu için zaman denkleminin kurulması.
90v+05+90v+15=180v\frac{90}{v} + 0{}5 + \frac{90}{v+15} = \frac{180}{v}
Kurye gidiş yolunda teslimat için durduğu süreyi telafi etmek için hızını artırmıştır. Toplam süre planlanan süreye eşitlenir.
2
Denklemin sadeleştirilmesi ve planlanan gidiş hızının (vv) bulunması.
v(v+15)=2700v=45 km/sav(v+15) = 2700 \Rightarrow v = 45\text{ km/sa}
Elde edilen ikinci dereceden denklem çözülerek pozitif kök bulunur.
3
Dönüş planının ve planlanan dönüş süresinin hesaplanması.
Planlanan dönüş hızı: 4515=30 km/sa45 - 15 = 30\text{ km/sa}, Planlanan dönüş süresi: 180/30=6 saat180 / 30 = 6\text{ saat}.
Dönüş hızı gidiş hızından 15 km/sa15\text{ km/sa} azdır.
4
Dönüş yolculuğunun gerçekleşen kısımlarının hesaplanması.
İlk 60 km60\text{ km} yolculuk için geçen süre: 60/30=2 saat60/30 = 2\text{ saat}. Mola süresi: 15 dk=025 saat15\text{ dk} = 0{}25\text{ saat}. Kalan yol: 18060=120 km180 - 60 = 120\text{ km}.
Dönüş yolunun ilk üçte biri planlanan hızla gidilmiştir.
5
Kalan yol için gereken hızın ve hız artışının bulunması.
Kalan süre: 62025=375=154 saat6 - 2 - 0{}25 = 3{}75 = \frac{15}{4}\text{ saat}. Gereken hız: 120/(15/4)=32 km/sa120 / (15/4) = 32\text{ km/sa}. Gereken hız artışı: 3230=2 km/sa32 - 30 = 2\text{ km/sa}.
Toplam sürenin 6 saat olması için kalan sürede kalan yolun tamamlanması gerekir.

Anahtar Kavram

Çok adımlı hareket problemlerinde zaman denklemlerinin kurulması, rasyonel denklemlerin çözülmesi ve birim dönüşümlerinin uygulanması.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla