Matematik · Konu 8/18 · sıralı çalışma
Kısa özet: Hız problemleri Yol=Hız×Zaman formülü etrafında kurulur; zıt yönde hareket edenlerde hızlar toplanır, aynı yönde hız farkı alınır. Gidiş-dönüş ortalama hızı aritmetik değil harmonik ortalamadır: V_ort=2V1V2/(V1+V2). km/saat'i m/s'ye çevirmek için hız 5/18 ile çarpılır; köprü-tünel sorularında trenin kendi boyu yola eklenir.
- 18 altın kural
- KPSS'de ort. ~2 soru
- En kritik: Yol=Hız×Zaman, ortalama hız, 5/18 dönüşümü
KPSS'de hız soruları buluşma-yetişme, köprü-tünel geçme, ortalama hız ve erken varma-geç kalma senaryolarıyla sorulur; formül basit olsa da tuzak, hangi büyüklüğün (yol mu, süre mi) sabit kaldığını gözden kaçırtmaktır. Birimleri (km/saat ↔ m/s) işlem boyunca tutarlı tutmamak bu konudaki en sık puan kaybı nedenidir.
Temel Hız Formülü
Hareket problemlerinin temeli Yol=Hız×Zaman (Y=V×t) formülüdür; buradan Hız=Yol/Zaman (V=Y/t) ve Zaman=Yol/Hız (t=Y/V) formülleri türetilir. Örnek: 80 km/saat hızla 3 saat giden bir araç 80×3=240 km yol alır.
Birim Dönüşümü: km/saat → m/s
km/saat cinsinden verilen bir hızı m/s'ye çevirmek için 5/18 ile çarpılır, çünkü 1 km=1000 m ve 1 saat=3600 s olduğundan 1000/3600=5/18'dir. Örnek: 72 km/saat hız, 72×5/18=20 m/s'ye eşittir.
Birim Dönüşümü: m/s → km/saat
m/s cinsinden verilen bir hızı km/saat'e çevirmek için 18/5 (=3,6) ile çarpılır. Örnek: 15 m/s hız, 15×18/5=54 km/saat'e eşittir; bu dönüşüm köprü-tünel ve trafik hızı problemlerinde sık kullanılır.
Zıt Yönde Hareket (Yaklaşma)
Birbirine zıt yönlerden gelen iki araç arasındaki mesafe azalırken, yaklaşma hızları toplamı V1+V2 olur ve buluşma süresi t=Aradaki Mesafe/(V1+V2) formülüyle bulunur. Örnek: 300 km arayla zıt yönden gelen 60 ve 40 km/saat hızlı araçlar 300/100=3 saatte buluşur.
Aynı Yönde Hareket (Yetişme)
Aynı yönde, önde ve arkada hareket eden iki araç arasındaki hız farkı |V1-V2| kadardır; arkadaki aracın öndekine yetişme süresi t=Aradaki Mesafe/Hız Farkı formülüyle bulunur. Örnek: 20 km arayla giden ve 10 km/saat hız farkı olan araçlar 20/10=2 saatte buluşur.
Farklı Süre, Aynı Yol: Ortalama Hız
Aynı yolu farklı hızlarla giden bir aracın ortalama hızı, hızların ARİTMETİK ortalaması DEĞİL, harmonik ortalamasıdır: V_ort=2V1V2/(V1+V2). Örnek: gidişte 40 km/saat, dönüşte 60 km/saat giden aracın ortalama hızı 2×40×60/(40+60)=4800/100=48 km/saat'tir.
Örnek Soru
Soru: Bir araç A noktasından B noktasına 60 km/saat sabit hızla giderek yolculuğu 2 saatte tamamlıyor. Dönüş yolculuğunda hızını 20 km/saat artırıyor. Buna göre dönüş yolculuğu kaç saat sürer?
Doğru Cevap: B) Gidiş yolu Yol=Hız×Zaman formülüyle 60×2=120 km olarak bulunur. Dönüşte hız 60+20=80 km/saat olur. Aynı 120 km'lik yol için dönüş süresi Zaman=Yol/Hız formülüyle 120/80=1,5 saat olarak hesaplanır.
İlgili Konular
Sıkça Sorulan Sorular
km/saat'ten m/s'ye geçerken 5/18 ile çarpılır, m/s'ten km/saat'e geçerken 18/5 (yani 3,6) ile çarpılır; bu katsayılar 1000 m=1 km ve 3600 s=1 saat ilişkisinden gelir. Soru köprü, tren veya kısa mesafeli hareket içeriyorsa genellikle m/s, uzun yol ve araç hızı içeriyorsa km/saat kullanmak işlemi sadeleştirir; ancak formülde birimlerin tutarlı olması esastır.
Hızları toplayıp ikiye bölmek (aritmetik ortalama), sadece eşit SÜRELERDE farklı hızla gidilen durumlarda doğrudur. Ancak gidiş-dönüşte aynı YOL kat edildiği için süreler farklı olur ve doğru sonuç harmonik ortalama formülü V_ort=2V1V2/(V1+V2) ile bulunur; bu formül aritmetik ortalamadan her zaman küçük veya eşit bir sonuç verir.
Araçlar birbirine zıt yönlerden geliyorsa (yaklaşıyorlarsa) hızları toplanır ve buluşma süresi mesafe/(V1+V2) ile bulunur, çünkü ikisi birlikte aradaki mesafeyi kapatır. Araçlar aynı yönde gidip biri diğerine yetişmeye çalışıyorsa hızların farkı alınır ve süre mesafe/hız farkı ile bulunur, çünkü sadece hız farkı kadarlık kısım aradaki açığı kapatır.
En sık hata, trenin aldığı toplam yolu sadece köprü veya tünelin uzunluğu olarak almak, trenin kendi boyunu eklemeyi unutmaktır. Oysa bir tren köprüye girdiği andan tamamen çıktığı ana kadar köprü uzunluğu kadar DEĞİL, köprü uzunluğu+tren boyu kadar yol alır; bu toplam, Yol=Hız×Zaman formülüne yerleştirilmelidir.