Merhaba sevgili öğrencilerim! Ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün sizlerle birlikte kitabımızdaki “Yoğunluk” konusuna bir giriş yapacağız ve “Etkinlik İstasyonu-12″deki soruları adım adım çözeceğiz. Bu etkinlik, kütle ve hacim gibi çok önemli iki kavramı daha iyi anlamamıza yardımcı olacak. Hazırsanız, haydi başlayalım!
Soru 1: “Kütle” ve “hacim” kavramları ile ilgili aklımıza gelenleri aşağıdaki alanlara yazarak ve çizerek arkadaşlarımızla paylaşalım.
Bu soru aslında sizin hayal gücünüzü ve bildiklerinizi bir araya getirmenizi istiyor. Aklımıza gelenleri şöyle bir toparlayalım:
Kütle deyince aklıma gelenler:
- Bir maddenin sahip olduğu değişmeyen madde miktarıdır.
- Bir cismin ne kadar “ağır” olduğunu hissetmemizi sağlayan şeydir. Aslında ağırlık ile kütle farklı şeyler ama günlük hayatta böyle kullanıyoruz.
- Eşit kollu terazi ile ölçülür.
- Birimi gram (g) veya kilogram (kg)‘dır.
- Ay’a da gitsek, uzayın derinliklerine de gitsek bir cismin kütlesi asla değişmez.
- Çizim olarak bir eşit kollu terazi veya bir kamyon dolusu kömür çizebiliriz.
Hacim deyince aklıma gelenler:
- Bir maddenin uzayda veya boşlukta kapladığı yerdir. Yani bir cismin ne kadar “büyük” olduğunu gösterir.
- Sıvıların hacmini dereceli silindir veya beherglas gibi kaplarla ölçeriz.
- Birimi Litre (L), mililitre (mL) veya santimetreküp (cm³)‘tür.
- Bir pamuk şekerin hacmi çok büyükken, aynı kütledeki bir demir bilyenin hacmi çok küçüktür.
- Çizim olarak içi su dolu bir dereceli silindir veya bir balon çizebiliriz.
Soru 2: Bir maddenin kütlesini ve hacmini hangi aletlerle ölçebiliriz?
Bu sorunun cevabı aslında bir önceki soruda da ipuçlarını verdiğimiz gibi oldukça basit. Hadi netleştirelim:
- Maddenin kütlesini ölçmek için eşit kollu terazi veya günümüzde daha sık kullandığımız elektronik (dijital) terazi kullanırız.
-
Maddenin hacmini ölçmek için ise;
- Eğer madde sıvı ise dereceli silindir (mezür) veya beherglas gibi üzerinde ölçüm çizgileri olan kaplar kullanırız.
- Eğer madde düzgün bir geometrik şekle sahip katı ise (küp, dikdörtgen prizma gibi), kenar uzunluklarını cetvelle ölçüp formülle hesaplayabiliriz.
- Eğer madde düzgün bir şekli olmayan katı ise (taş parçası gibi), dereceli silindir içindeki suya atarak su seviyesinde ne kadar yükselme olduğuna bakarak buluruz.
Soru 3: Kütle ve hacim hangi birimlerle ifade edilir?
Ölçüm yaptığımız aletler bize bir sayı verir ama o sayının ne anlama geldiğini birimleri söyler. Tıpkı boyumuzu söylerken “santimetre” dememiz gibi.
- Kütle Birimleri: En çok kullandıklarımız gram (g) ve kilogram (kg)‘dır. Unutmayalım, 1 kilogram 1000 grama eşittir.
- Hacim Birimleri: Sıvılar için genellikle Litre (L) ve mililitre (mL) kullanırız. Katılar için ise genellikle santimetreküp (cm³) veya metreküp (m³) kullanılır. Burada çok önemli bir bilgi var: 1 mL, tam olarak 1 cm³’e eşittir. Bu ikisi birbirinin aynısıdır!
Soru 4: 1 kilogram demir ile 1 kilogram sünger aynı hacimsel büyüklükte midir? Sebebi ile birlikte yazalım.
İşte en sevdiğim sorulardan biri! Bu soru, kütle ve hacim arasındaki farkı anlayıp anlamadığımızı ölçüyor. “Bir kilo pamuk mu daha ağırdır, bir kilo demir mi?” bilmecesine benziyor, değil mi? O bilmecenin cevabı “ikisi de eşittir” idi, çünkü ikisi de 1 kilogram. Ama bu sorunun cevabı farklı.
Adım 1: Cevap
Hayır, 1 kilogram demir ile 1 kilogram sünger aynı hacimde değildir.
Adım 2: Sebep ve Açıklama
Her ikisinin de kütlesi 1 kilogram. Yani terazinin bir kefesine 1 kg demiri, diğer kefesine 1 kg süngeri koysak terazi dengede durur. Çünkü içerdikleri madde miktarları eşittir.
Ancak, gözümüzün önüne getirelim: 1 kilogram demir, avucumuza sığabilecek küçük ve tok bir metal parçasıdır. 1 kilogram sünger ise kocaman bir yastık gibi, belki de bir çuvalı dolduracak kadar büyük bir yığındır.
Bunun sebebi, maddeleri oluşturan taneciklerin ne kadar sıkı veya seyrek durduğuyla ilgilidir.
Demirin tanecikleri birbirine çok yakındır, adeta dip dibe dururlar. Bu yüzden küçük bir yere çok fazla madde sığabilir. Yani demirin hacmi küçüktür.
Süngerin yapısında ise bir sürü boşluk vardır ve tanecikleri daha dağınıktır. Bu yüzden aynı miktardaki madde çok daha geniş bir alana yayılır. Yani süngerin hacmi çok büyüktür.
Kısacası, kütleleri aynı olsa bile kapladıkları yerler (hacimleri) birbirinden çok farklıdır. İşte bu fark bize ileride öğreneceğimiz yoğunluk kavramını anlatacak!