Merhaba sevgili öğrencilerim, Fen Bilimleri dersimize hoş geldiniz! Bugün sizlerle kitabımızdaki bazı soruları birlikte çözeceğiz. Unutmayın, önemli olan sadece doğru cevabı bulmak değil, aynı zamanda konuyu tam olarak anlamaktır. Haydi başlayalım!
B. Aşağıdaki ifadeler doğru ise “D”, yanlış ise “Y” oku takip edildiğinde hangi çıkışa ulaşılır? Belirleyiniz.
Sevgili çocuklar, bu soruda bir bilgi ağacı var. Her kutucuktaki ifadenin doğru mu yanlış mı olduğuna karar verip ilgili oku takip ederek sonuca ulaşacağız. Hadi adım adım ilerleyelim.
Adım 1: En üstteki kutucukla başlıyoruz.
Soğurulan ses, ısı enerjisine dönüşür.
Bu ifade DOĞRU (D) bir ifadedir. Ses bir enerji türüdür ve bir madde tarafından emildiğinde, yani soğurulduğunda, o maddedeki tanecikleri daha fazla titreştirir ve bu da ısı enerjisine dönüşür. O zaman “D” okunu takip ediyoruz.
Adım 2: “D” okunu takip ettiğimizde karşımıza şu kutucuk çıkıyor:
Ses, gaz maddelerde en hızlı yayılır.
Bu ifade YANLIŞ (Y) bir ifadedir. Hatırlayalım, sesin yayılması için taneciklere ihtiyacı vardı. Tanecikler birbirine ne kadar yakınsa, ses o kadar hızlı yayılırdı. Bu yüzden ses;
- En hızlı katılarda,
- Sonra sıvılarda,
- En yavaş ise gazlarda yayılır.
Bu ifadenin yanlış olduğunu anladığımıza göre şimdi “Y” okunu takip etmeliyiz.
Adım 3: “Y” okunu takip ettiğimizde son bir kutucuğa ulaşıyoruz:
Ses enerjisi, başka enerji türlerine dönüşemez.
Bu ifade de YANLIŞ (Y) bir ifadedir. Zaten ilk adımda sesin ısı enerjisine dönüştüğünü söylemiştik. Ayrıca mikrofonlarda ses enerjisi elektrik enerjisine dönüşür. Bu yüzden bu ifade kesinlikle yanlıştır. O zaman yine “Y” okunu takip ediyoruz.
Sonuç:
İzlediğimiz yol D → Y → Y şeklinde oldu. Bu da bizi 4. çıkışa ulaştırır.
C. Aşağıdaki soruları defterinize cevaplayınız.
1. Yıldırım düştükten sonra gök gürültüsünün sesini Mert 3 saniye, Ayşe ise 5 saniye sonra duyuyor. Bu durumun sebebi ne olabilir?
Bu çok güzel bir soru! Bu durumu açıklayan temel sebep, ışık hızının ses hızından çok daha fazla olmasıdır.
Adım 1: Yıldırım oluştuğunda hem ışık (şimşek) hem de ses (gök gürültüsü) aynı anda oluşur. Işık o kadar hızlıdır ki, şimşeği çaktığı an neredeyse anında görürüz.
Adım 2: Ancak ses, ışığa göre çok daha yavaştır. Sesin bize ulaşması için belli bir zaman geçmesi gerekir. Tıpkı bir yarışta çok hızlı bir koşucu ile daha yavaş bir koşucu gibi düşünebilirsiniz. Hızlı olan varış çizgisine hemen gelir, yavaş olanın gelmesi ise zaman alır.
Adım 3: Mert sesi 3 saniyede, Ayşe ise 5 saniyede duyduğuna göre, sesin Ayşe’ye ulaşması daha uzun sürmüştür. Sesin daha uzun sürede ulaşması, Ayşe’nin yıldırımın düştüğü yere Mert’ten daha uzakta olduğu anlamına gelir.
Sonuç:
Kısacası, bu durumun sebebi ışığın sesten çok daha hızlı olması ve Ayşe’nin yıldırımın oluştuğu noktaya Mert’ten daha uzak bir mesafede bulunmasıdır.
2. Üç maddenin tanecik modeli aşağıdaki gibidir. Sesin bu maddelerdeki yayılma hızları arasındaki ilişki L > K > M şeklindedir. Bu durumun sebebi nedir?
Harika bir gözlem sorusu! Gelin şu tanecik modellerini ve sesin hızını bir inceleyelim.
Adım 1: Öncelikle maddelerin hallerini tanecik modellerine bakarak tahmin edelim.
- L maddesi: Tanecikler çok düzenli ve birbirine çok yakın. Bu bir katı modelidir.
- K maddesi: Tanecikler yine birbirine yakın ama katıdaki kadar düzenli değil, biraz daha dağınık. Bu bir sıvı modelidir.
- M maddesi: Tanecikler birbirinden çok uzak ve tamamen düzensiz hareket ediyorlar. Bu da bir gaz modelidir.
Adım 2: Şimdi sesin yayılma hızını hatırlayalım. Ses, taneciklerin birbirine titreşimleri aktarmasıyla yayılır. Bunu yan yana dizilmiş domino taşları gibi düşünebilirsiniz.
Adım 3: Katılarda (L) tanecikler dip dibedir. Domino taşları gibi, biri titrediğinde hemen yanındakini titreştirir. Bu yüzden ses en hızlı katılarda yayılır.
Adım 4: Sıvılarda (K) tanecikler arasında biraz boşluk vardır. Titreşimin diğer taneciğe ulaşması biraz daha zaman alır. Bu yüzden ses sıvılarda, katılara göre daha yavaş yayılır.
Adım 5: Gazlarda (M) ise tanecikler arasında kocaman boşluklar vardır. Bir taneciğin titreşip diğerine çarpması çok uzun sürer. Bu yüzden ses en yavaş gazlarda yayılır.
Sonuç:
Soruda verilen L > K > M sıralaması, aslında sesin yayılma hızı sıralaması olan Katı > Sıvı > Gaz ile tamamen aynıdır. Bu durumun sebebi, maddenin tanecikleri arasındaki boşluktur. Tanecikler arası boşluk azaldıkça sesin yayılma hızı artar.
3. Aşağıdaki özdeş çelik kaplar su, hava ve demir tozuyla doludur. Dışarıdan bakıldığında kapların içi görülmemektedir. Yalnızca bir kalem ve işitme duyusu kullanılarak K, L, M kaplarında hangi maddelerin olduğunu nasıl anlarız?
Bu tam bir dedektiflik sorusu! Elimizde sadece bir kalem ve kulaklarımız var. Gelin bu gizemi çözelim.
Adım 1: Yapacağımız şey çok basit. Elimizdeki kalemle her bir kaba sırayla, aynı şiddette tık tık diye vuracağız ve çıkan sesleri dikkatlice dinleyeceğiz. Her kabın içindeki farklı madde, farklı bir ses çıkmasına neden olacaktır.
Adım 2: Çıkacak sesleri tahmin edelim:
- Hava (Gaz) dolu kap: İçerisi neredeyse boş olduğu için, kaba vurduğumuzda en çok titreşecek olan kaptır. Bu kaptan en tiz, en net ve en çınlayan ses gelir. Tıpkı boş bir teneke kutuya vurmak gibi.
- Su (Sıvı) dolu kap: İçindeki su, kabın titreşimlerini biraz engeller, yani sönümler. Bu yüzden bu kaptan gelen ses, hava dolu kaba göre daha tok ve daha az çınlayan bir ses olur.
- Demir Tozu (Katı) dolu kap: İçindeki demir tozu tanecikleri, kabın titreşimini en çok engelleyecek maddedir. Sesi en çok o soğurur. Bu yüzden bu kaba vurduğumuzda en boğuk, en kısa ve en “pat” sesini duyarız. Neredeyse hiç çınlama olmaz.
Sonuç:
Kaplara kalemle vurup çıkan sesleri karşılaştırırız.
- En çok çınlayan ve en tiz ses çıkaran kapta hava vardır.
- En boğuk ve en kısa sesi çıkaran kapta demir tozu vardır.
- Sesi bu ikisinin arasında olan, tok bir ses çıkaran kapta ise su vardır.
Böylece sadece sesleri dinleyerek kapların içinde ne olduğunu anlayabiliriz.