Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen bilimleri dersimizdeki “Ünite Değerlendirme” kısmına geldik. Şimdi bu soruları birlikte adım adım inceleyip çözeceğiz. Her bir soruyu dikkatle okuyalım ve mantığını anlamaya çalışalım. Hazırsanız başlayalım!
Soru 6.
Halterncinin, halteri havada tutması
Bir çocuğun, ağır bir kutuyu kaldırmaya çalışması ancak başarılı olamaması
Dolabın itilerek yer değiştirmesi
Öğrencinin, yerden kalemi alıp masanın üzerine koyması
Yukarıda verilen durumlardan kaç tanesinde fiziksel anlamda iş yapılmış olur?
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
Sevgili arkadaşlar, fiziksel anlamda iş yapılması için bir cismin hareket etmesi ve bu harekete neden olan bir kuvvetin uygulanması gerekir. Şimdi bu iki şartı her bir durum için inceleyelim:
- Haltercinin halteri havada tutması: Halterci kuvvet uyguluyor ancak halter yer değiştirmiyor. Dolayısıyla iş yapılmamış olur.
- Bir çocuğun ağır bir kutuyu kaldırmaya çalışması ancak başarılı olamaması: Çocuk kuvvet uyguluyor ama kutu yer değiştirmiyor. Bu yüzden iş yapılmamış olur.
- Dolabın itilerek yer değiştirmesi: Hem kuvvet uygulanıyor hem de dolap yer değiştiriyor. Bu durumda iş yapılmıştır.
- Öğrencinin, yerden kalemi alıp masanın üzerine koyması: Öğrenci kaleme bir kuvvet uygulayarak onu yerden alıp masanın üzerine koyuyor, yani kalemin konumu değişiyor. Bu durumda da iş yapılmıştır.
İki durumda iş yapıldığına göre doğru cevap B) 2‘dir.
Soru 7.
I. Havaya atılan top
II. Fren yapan kamyon
III. Yokuş aşağı giden misket
Yukarıdaki durumlardan hangisinde ya da hangilerinde cismin kinetik enerjisi artar?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve II
D) II ve III
Çocuklar, kinetik enerji hareket enerjisidir. Bir cismin kinetik enerjisinin artması demek, cismin hızının artması demektir. Şimdi bu durumları tek tek inceleyelim:
- I. Havaya atılan top: Top havaya atıldığında ilk başta hızlıdır ancak yükseldikçe hızı azalır, en tepe noktasında anlık olarak durur ve sonra aşağı doğru düşerken hızı artmaya başlar. Soruda “havaya atılan top” denildiği için, topun yükseliş evresinde kinetik enerjisi azalır.
- II. Fren yapan kamyon: Kamyon fren yaptığında ne olur? Hızı azalır. Hızı azalan bir cismin kinetik enerjisi de azalır. Bu yüzden bu durumda kinetik enerji artmaz.
- III. Yokuş aşağı giden misket: Misket yokuş aşağı giderken yer çekiminin etkisiyle ne olur? Hızı artar. Hızı artan bir cismin kinetik enerjisi de artar.
Yalnızca III. durumda cismin kinetik enerjisi artar. Bu yüzden doğru cevap B) Yalnız III‘tür.
Soru 8.
K noktasından fırlatılan cisim şekildeki yolu izliyor. Buna göre cisim hangi noktadan geçerken potansiyel enerjisi en fazla olur?
A) K
B) L
C) M
D) N
Potansiyel enerji, bir cismin yükseklik farkından dolayı sahip olduğu enerjidir. Bir cismin potansiyel enerjisinin en fazla olması için en yüksekte olması gerekir. Şimdi şekle bakalım:
- Cisim K noktasından fırlatılıyor.
- L noktası, K noktasına göre daha yüksektedir.
- M noktası, L noktasına göre daha alçaktır.
- N noktası ise en alçak noktadır.
Bu durumda potansiyel enerjisinin en fazla olduğu nokta, en yüksekte bulunan L noktasıdır. Bu yüzden doğru cevap B) L‘dir.
Soru 9.
Bir bisikletin Ay’daki kütlesi 9 kg olduğuna göre, tablo uygun bir şekilde doldurulduğunda hangi seçenek doğru olur? (Dünya’da 1 kg’lık kütleye yaklaşık 10 N çekim kuvveti uygulanır.)
| Dünya | Ay | |||
| (kg) | Ağırlık (N) | (kg) | Ağırlık (N) | |
| 1 | 9 | |||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
A) 1 → 9 kg
2 → 90 N
3 → 15 N
B) 1 → 9 kg
2 → 9 N
3 → 15 N
C) 1 → 54 kg
2 → 540 N
3 → 90 N
D) 1 → 9 kg
2 → 540 N
3 → 10 N
Bu soruda bize bisikletin Ay’daki kütlesi verilmiş ve Dünya ile Ay’daki ağırlıkları ile ilgili seçenekler soruluyor. Unutmayalım ki kütle her yerde aynıdır, yani bir cismin kütlesi Ay’da da Dünya’da da aynıdır. Ancak ağırlık, kütle ile yer çekimi ivmesinin çarpımıdır ve yer çekimi ivmesi gezegenlere göre değiştiği için ağırlık da değişir.
Adım 1: Kütleleri Belirleme
Bize bisikletin Ay’daki kütlesinin 9 kg olduğu söylenmiş. Kütle her yerde aynı olduğu için, bisikletin Dünya’daki kütlesi de 9 kg olmalıdır. Yani, tablodaki 1 numaralı kısım hem Dünya hem de Ay için 9 kg olmalı.
Adım 2: Dünya’daki Ağırlığı Hesaplama
Soruda bize Dünya’da 1 kg’lık kütleye yaklaşık 10 N çekim kuvveti (ağırlık) uygulandığı bilgisi verilmiş. Bisikletin kütlesi 9 kg olduğuna göre, Dünya’daki ağırlığını şu şekilde hesaplarız:
Kütle x Yer Çekimi İvmesi (Dünya)
9 kg x 10 N/kg = 90 N
Yani, bisikletin Dünya’daki ağırlığı 90 N’dur. Bu, tablodaki 2 numaralı kısma denk gelir.
Adım 3: Ay’daki Ağırlığı Hesaplama
Ay’ın yer çekimi Dünya’nın yer çekiminin yaklaşık 1/6’sı kadardır. Bu bilgiyi kullanarak Ay’daki ağırlığı hesaplayabiliriz.
Dünya’daki Ağırlık / 6
90 N / 6 = 15 N
Yani, bisikletin Ay’daki ağırlığı 15 N’dur. Bu, tablodaki 3 numaralı kısma denk gelir.
Şimdi bu bulduğumuz değerleri seçeneklerle karşılaştıralım:
- 1 numaralı kısım: 9 kg (hem Dünya hem Ay için)
- 2 numaralı kısım: 90 N (Dünya’daki ağırlık)
- 3 numaralı kısım: 15 N (Ay’daki ağırlık)
Bu değerler A seçeneği ile tamamen örtüşüyor:
A) 1 → 9 kg
2 → 90 N
3 → 15 N
Bu yüzden doğru cevap A) 1 → 9 kg, 2 → 90 N, 3 → 15 N‘dir.