Merhaba sevgili öğrencilerim!
Bugün sizlerle Fen Bilimleri kitabımızdaki “Aktif Katılım” bölümünde yer alan yoğunluk sorularını birlikte çözeceğiz. Bu konu, maddelerin ayırt edici özelliklerinden biri ve oldukça da eğlenceli. Hazırsanız, defterlerinizi ve kalemlerinizi hazırlayın, başlayalım!
Soru 1: Kütlesi 920 g, hacmi 1.000 cm³ olan maddenin yoğunluğu kaç gram/santimetreküptür?
Harika bir soruyla başlıyoruz! Yoğunluğu bulmak için kullandığımız sihirli bir formülümüz vardı, hatırlıyor musunuz? Hani “dede” diye kodladığımız formül! Gelin adım adım çözelim.
- Adım 1: Öncelikle soruda bize verilenleri bir kenara not alalım.
Kütle (m) = 920 g
Hacim (V) = 1.000 cm³ - Adım 2: Şimdi yoğunluk formülümüzü hatırlayalım. Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesiydi.
Yoğunluk = Kütle / Hacim
- Adım 3: Artık tek yapmamız gereken, bildiğimiz değerleri formülde yerlerine koymak.
Yoğunluk = 920 g / 1.000 cm³
- Adım 4: Bu bölme işlemini yapalım. Bir sayıyı 1000’e bölmek, virgülü üç basamak sola kaydırmak demekti.
Yoğunluk = 0,92 g/cm³
Sonuç: Bu maddenin yoğunluğu 0,92 g/cm³‘tür. Gördüğünüz gibi formülü bildiğimizde gerisi çok kolay!
Soru 2: İçinde 120 cm³ su olan dereceli silindire alüminyum levha konulduğunda su seviyesi 320 cm³ oluyor. Alüminyum levhanın kütlesi 540 g’dır. Buna göre alüminyum levhanın yoğunluğu kaç gram/santimetreküptür?
Bu soru biraz daha farklı, çünkü bize levhanın hacmini doğrudan vermemiş. Ama biz bunu nasıl bulacağımızı biliyoruz, değil mi? Dereceli silindirler bunun için var!
- Adım 1: İlk işimiz alüminyum levhanın hacmini bulmak. Bir cisim sıvıya atıldığında, kendi hacmi kadar sıvının yerini değiştirir, yani sıvıyı yükseltir. Bu nedenle, su seviyesindeki artış bize levhanın hacmini verecektir.
Levhanın Hacmi = Son su seviyesi – İlk su seviyesi
Levhanın Hacmi = 320 cm³ – 120 cm³
Levhanın Hacmi = 200 cm³ - Adım 2: Harika! Artık levhanın hem hacmini (200 cm³) hem de soruda verilen kütlesini (540 g) biliyoruz. Şimdi yoğunluk formülümüzü kullanabiliriz.
Yoğunluk = Kütle / Hacim
- Adım 3: Değerleri formülde yerine yazalım ve işlemi yapalım.
Yoğunluk = 540 g / 200 cm³
Yoğunluk = 2,7 g/cm³
Sonuç: Alüminyum levhanın yoğunluğu 2,7 g/cm³‘tür.
Soru 3: Eşit kütleli A, B ve C sıvılarının özdeş kaplardaki görünümleri aşağıdaki gibidir. A, B ve C sıvılarının yoğunlukları arasındaki ilişki nedir? Açıklayınız.
Bu bir yorum sorusu ve yoğunluğun mantığını ne kadar iyi anladığımızı ölçüyor. Sorudaki sihirli kelime: “eşit kütleli”. Bu bizim en önemli ipucumuz.
- Adım 1: Görseli inceleyelim. Üç tane özdeş (yani aynı) kap var. İçlerindeki sıvıların seviyeleri birbirinden farklı. Bu bize sıvıların hacimlerinin farklı olduğunu gösterir. Hacimlerini büyükten küçüğe doğru sıralayalım:
A sıvısının hacmi en fazla.
B sıvısının hacmi ortada.
C sıvısının hacmi ise en az.Yani: Hacim (A) > Hacim (B) > Hacim (C)
- Adım 2: Soruda bize bu sıvıların eşit kütleli olduğu söylenmişti. Yani:
Kütle (A) = Kütle (B) = Kütle (C)
- Adım 3: Yoğunluk formülümüzü tekrar hatırlayalım: Yoğunluk = Kütle / Hacim. Şimdi düşünelim: Kütleleri (yani formülün üst kısmı) aynı olan bu sıvılardan, hangisinin yoğunluğu en büyüktür? Matematikten hatırlayın, bir sayıyı ne kadar küçük bir sayıya bölersek, sonuç o kadar büyük çıkar.
- Adım 4: Bu mantıkla;
- Hacmi en küçük olan C sıvısının yoğunluğu en büyük olmalıdır.
- Hacmi en büyük olan A sıvısının yoğunluğu ise en küçük olmalıdır.
Sonuç: Bu durumda sıvılar arasındaki yoğunluk ilişkisi şu şekildedir:
Yoğunluk (C) > Yoğunluk (B) > Yoğunluk (A)
Umarım tüm çözümler anlaşılır olmuştur. Unutmayın, Fen Bilimleri bol bol merak ve mantık yürütme işidir. Bir sonraki dersimizde görüşmek üzere!