Merhaba sevgili öğrencim! Fen Bilimleri dersinin en keyifli konularından biri olan “Yoğunluk” ünitesine ait bu soruları seninle birlikte inceleyelim. Hiç endişelenme, mantığını kavradığında ne kadar kolay olduğunu göreceksin. Hadi başlayalım!
SORU Ç: Bir öğrenci su dolu bir kaba pinpon topu, demir bilye, oyuncak gemi, madenî para ve plastik bir şişeyi koyuyor. Bu maddelerin su içindeki konumu aşağıdaki gibidir. Bu maddelerden hangilerinin yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyük, hangilerininki küçüktür? Cevabınızı aşağıdaki noktalı yerlere yazınız.
ÇÖZÜM:
Bu soruyu çözmek için çok basit ama çok önemli bir kuralı hatırlamamız gerekiyor. Bir maddeyi suya attığımızda iki ihtimal vardır:
- Eğer madde batıyorsa (kabın dibine iniyorsa), o maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyüktür.
- Eğer madde yüzüyorsa (suyun üstünde veya askıda kalıyorsa), o maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçüktür.
Şimdi resme dikkatlice bakalım ve maddelerin yerlerini tespit edelim:
Adım 1: Batan (Dipte duran) maddeleri bulalım.
Resmin en altına baktığımızda, suyun dibinde duran iki cisim görüyoruz. Bunlar suyun dibine çöktüğü için sudan daha yoğun maddelerdir.
- Demir bilye
- Madenî para
Adım 2: Yüzen (Su yüzeyinde duran) maddeleri bulalım.
Suyun üzerinde kalan cisimler ise sudan daha az yoğunluğa sahiptir.
- Pinpon topu
- Oyuncak gemi
- Plastik şişe
Sonuçları tablolara yerleştirelim:
Yoğunluğu, suyun yoğunluğundan büyük olan maddeler:
Demir bilye, Madenî para
Yoğunluğu, suyun yoğunluğundan küçük olan maddeler:
Pinpon topu, Oyuncak gemi, Plastik şişe
SORU D: Su içinde çözünmeyen katı bir maddenin yoğunluğunu bulmak için aşağıdaki araç gereçlerden hangilerini kullanmak yeterlidir? Cevabınızı nedenleriyle defterinize yazınız.
ÇÖZÜM:
Bu soruyu çözmek için fen bilimlerindeki o meşhur “Yoğunluk Formülü”nü hatırlamamız lazım. Bir maddenin yoğunluğunu nasıl hesaplıyorduk?
Yoğunluk = Kütle / Hacim
Yani bizim bir maddenin yoğunluğunu bulabilmemiz için elimizde iki verinin olması gerekiyor: Kütle ve Hacim. Şimdi verilen aletlere bakalım ve hangisinin ne işe yaradığını düşünelim.
Adım 1: Kütleyi ölçmek için neye ihtiyacımız var?
Resimdeki araçlara baktığımızda, kütleyi ölçmek için kullanılan temel laboratuvar aletinin Eşit kollu terazi olduğunu görüyoruz. (Dinamometre ağırlık ölçer, termometre sıcaklık ölçer; bu yüzden kütle için teraziye ihtiyacımız var).
Adım 2: Hacmi ölçmek için neye ihtiyacımız var?
Elimizdeki madde katı ve düzgün bir şekli yoksa (taş gibi), hacmini ölçmek için sıvıların yer değiştirme özelliğini kullanırız. Bunun için de üzerinde ölçü çizgileri olan ve içinde su bulunan bir kaba ihtiyacımız var. Resimde bunu sağlayan araç: Yarısına kadar su dolu dereceli silindir.
Sonuç ve Açıklama:
Kullanmamız gereken araçlar şunlardır:
- Eşit kollu terazi
- Yarısına kadar su dolu dereceli silindir
Nedeni ise şöyledir: Yoğunluğu hesaplayabilmek için maddenin kütlesini ve hacmini bilmemiz gerekir. Maddenin kütlesini eşit kollu terazi ile ölçeriz. Maddenin hacmini bulmak için ise cismi dereceli silindirin içindeki suya atarız; su seviyesindeki yükselme miktarı bize o cismin hacmini verir. Son olarak bulduğumuz kütleyi hacme bölerek yoğunluğu buluruz.