Merhaba sevgili öğrencilerim!
Bugün sizlerle birlikte “Tepeden Tırnağa” ünitemizle ilgili değerlendirme sorularını çözeceğiz. Bu sorular, kütle, ağırlık, iş ve enerji gibi çok önemli konuları ne kadar anladığımızı görmemize yardımcı olacak. Hazırsanız, kağıtları kalemleri hazırlayın ve adım adım ilerleyelim!
—
A Bölümü: Doğru / Yanlış Soruları
Soru 1: Kutuplarda 20 N olan bir cismin ağırlığı, Ekvator’da 20 N’dan daha büyüktür.
Çözüm: Bu ifade YANLIŞ (Y) olmalı.
Açıklama: Sevgili arkadaşlar, Dünya’mız tam bir küre şeklinde değil, kutuplardan birazcık basık, Ekvator’dan ise biraz şişkinciktir. Bu yüzden kutuplar, Dünya’nın merkezine daha yakındır. Yer çekimi kuvveti de merkeze yaklaştıkça artar. Yani bir cismin ağırlığı kutuplarda en fazla, Ekvator’da ise en azdır.
Soru bize diyor ki; kutuplarda 20 N olan cisim, Ekvator’a gidince ağırlığı 20 N’dan daha büyük olur. Hayır, tam tersi! Kutuplar en ağır ölçüldüğü yer olduğu için, Ekvator’a gidince ağırlığı 20 N’dan daha küçük olur. Bu yüzden bu ifade yanlıştır.
Soru 2: Yer çekimi kuvveti deniz seviyesine yaklaştıkça artar, deniz seviyesinden uzaklaştıkça azalır.
Çözüm: Bu ifade DOĞRU (D).
Açıklama: Bunu bir mıknatıs gibi düşünebiliriz. Bir çiviyi mıknatısa ne kadar yaklaştırırsak, çekim kuvveti o kadar artar, değil mi? Dünya’nın yer çekimi de böyledir. Deniz seviyesi, dağların zirvesine göre Dünya’nın merkezine daha yakındır. Bu yüzden deniz seviyesine doğru indikçe yer çekimi kuvvetlenir, dağlara tırmanıp yükseldikçe ise yer çekimi azalır.
Soru 3: Aynı konumlarda bulunan cisimlerden kütlesi büyük olanın ağırlığı daha küçüktür.
Çözüm: Bu ifade kesinlikle YANLIŞ (Y).
Açıklama: Unutmayalım, ağırlık = kütle × yer çekimi kuvveti. Aynı konumda yer çekimi kuvveti değişmez. O zaman kütlesi büyük olanın, ağırlığı da büyük olur. Şöyle düşünün: Elinize bir silgi mi alsanız daha ağır gelir, yoksa içi dolu bir çanta mı? Tabii ki çanta! Çünkü çantanın kütlesi daha büyüktür. Bu cümle tam tersini söylediği için yanlıştır.
Soru 4: Bir cismin Ay’daki kütlesi, Dünya’daki kütlesinden daha küçüktür.
Çözüm: Bu ifade YANLIŞ (Y).
Açıklama: Bu çok önemli bir nokta! Kütle, değişmeyen madde miktarıdır. Nereye giderseniz gidin, ister Dünya’da, ister Ay’da, ister uzayın boşluğunda olun, kütleniz asla değişmez. Değişen şey ağırlıktır. Ay’ın çekim kuvveti Dünya’dan az olduğu için Ay’daki ağırlığımız daha azdır, ama kütlemiz aynıdır. Bu yüzden bu ifade yanlıştır.
Soru 5: Enerji ve işin birimi joule’dür.
Çözüm: Bu ifade DOĞRU (D).
Açıklama: Fiziksel anlamda iş yapabilmek için enerjiye ihtiyacımız vardır. İş ve enerji, birbirine dönüşebilen kavramlardır. Bu yüzden her ikisinin de birimi aynıdır ve bu birim Joule (J) olarak adlandırılır.
Soru 6: Kuvvet uygulayarak duvarı itmeye çalışıp itemeyen biri, fiziksel anlamda iş yapmamaktadır.
Çözüm: Bu ifade DOĞRU (D).
Açıklama: Fiziksel anlamda iş yapabilmenin iki şartı vardı:
Adım 1: Cisme bir kuvvet uygulamalısın.
Adım 2: Cisim, uyguladığın kuvvet yönünde yol almalı (yer değiştirmeli).
Duvarı ittiğimizde kuvvet uygularız (1. şart tamam) ama duvar hareket etmez, yani yol almaz (2. şart tamam değil). Bu yüzden ne kadar yorulsak da fiziksel anlamda iş yapmış sayılmayız.
Soru 7: Hareketli bir cismin sürati artarsa kinetik enerjisi de artar.
Çözüm: Bu ifade DOĞRU (D).
Açıklama: Kinetik enerji, hareket enerjisidir. Bir cismin kinetik enerjisi iki şeye bağlıdır: kütlesine ve süratine. Kütle ne kadar fazlaysa veya sürat ne kadar fazlaysa, kinetik enerji de o kadar fazla olur. Koşan birinin mi daha çok enerjisi vardır, yürüyen birinin mi? Tabii ki koşan birinin! Çünkü sürati daha fazladır.
Soru 8: Hızla giden bir araçta frene basılırsa kinetik enerji, potansiyel enerjiye dönüşür.
Çözüm: Bu ifade YANLIŞ (Y).
Açıklama: Hızla giden arabanın kinetik (hareket) enerjisi vardır. Frene bastığımızda, fren balataları tekerlek disklerine sürtünür. Bu sürtünme sayesinde araba yavaşlar. Peki o hareket enerjisi nereye gitti? Sürtünmeden dolayı ısı enerjisine dönüştü! Potansiyel enerji (yükseklik enerjisi) ile bir ilgisi yoktur. Bu yüzden ifade yanlıştır.
Soru 9: Sürtünme kuvvetinin etkilerinin tümü olumsuzdur.
Çözüm: Bu ifade YANLIŞ (Y).
Açıklama: Sürtünme kuvveti olmasaydı hayat çok zor olurdu! Yürüyemezdik, arabalar duramazdı, elimizde kalem bile tutamazdık. Evet, bazen makineleri aşındırmak gibi olumsuz etkileri vardır ama hayatımız için vazgeçilmez olan olumlu etkileri de çok fazladır. “Tümü olumsuzdur” demek doğru olmaz.
Soru 10: Hava araçlarının ön kısımlarının sivri olarak tasarlanmasının amacı, hava direncini azaltmaktır.
Çözüm: Bu ifade DOĞRU (D).
Açıklama: Hava da tıpkı su gibi bir direnç kuvveti uygular. Buna hava direnci diyoruz. Uçakların, hızlı trenlerin veya yarış arabalarının hızla ilerleyebilmesi için bu direnci en aza indirmesi gerekir. Ön kısımlarının “V” şeklinde sivri tasarlanması, havayı kolayca yararak ilerlemelerini sağlar. Böylece hava direnci azalır ve daha az enerji harcarlar.
—
B Bölümü: Boşluk Doldurma Soruları
Soru 1: Cisimdeki madde miktarına kütle denir.
Açıklama: Kütlenin tanımı budur çocuklar. Bir cismi oluşturan taneciklerin miktarıdır ve asla değişmez.
Soru 2: Cisimlerin kütlesine etki eden yer çekimi kuvvetine ağırlık denir.
Açıklama: Kütle ile ağırlığı ayıran en temel fark budur. Ağırlık, kütleye etki eden bir kuvvettir.
Soru 3: Kütle birimi olarak gram veya kilogram kullanılır. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür.
Açıklama: Manavda elma alırken kullandığımız terazi, kütleyi ölçer. Birimi de gram veya kilogramdır. Ağırlığın birimi ise Newton’dur ve dinamometre ile ölçülür. Bu ayrımı unutmayalım!
Soru 4: Deniz seviyesinden yukarı doğru çıkıldıkça yer çekimi azaldığı için cismin ağırlığı da azalır.
Açıklama: A bölümünde de konuştuğumuz gibi, Dünya’nın merkezinden uzaklaştıkça, yani yükseklere çıktıkça yer çekimi kuvveti azalır. Yer çekimi azalınca da doğal olarak ağırlığımız azalır.
Soru 5: Yatay düzlemde hareket ettirilen bir cismin üzerinde yapılan iş, cismin yer değiştirme miktarı ve cisme uygulanan kuvvet ile doğru orantılıdır.
Açıklama: İşin formülünü hatırlayalım: İş = Kuvvet × Yol. Yani ne kadar çok kuvvet uygularsak ve cismi ne kadar uzağa götürürsek (yer değiştirme), o kadar çok iş yapmış oluruz.
Soru 6: Kütleleri aynı olan iki araçtan sürati fazla olanın kinetik enerjisi daha fazladır.
Açıklama: Kinetik enerji, kütle ve sürate bağlıydı. Kütleler aynıysa, kim daha hızlıysa onun hareket enerjisi, yani kinetik enerjisi daha fazladır.
Soru 7: Aynı yükseklikten serbest bırakılan iki toptan kütlesi az olanın potansiyel enerjisi daha azdır.
Açıklama: Çekim potansiyel enerjisi de kütleye ve yüksekliğe bağlıdır. Yükseklikler aynıysa, kütlesi büyük olanın potansiyel enerjisi de büyük olur. Soruda kütlesi az olanı sorduğu için, potansiyel enerjisi de daha az olacaktır.
Soru 8: Sabit süratle yükselen uçağın kinetik enerjisi sabit kalırken potansiyel enerjisi artar.
Açıklama: Bu güzel bir soru! “Sabit süratle” dediği için uçağın hızı değişmiyor, bu yüzden kinetik enerjisi de değişmez yani sabittir. Ama uçak “yükseldiği” için yerden yüksekliği artıyor. Yükseklik arttığı için de potansiyel enerjisi artar.
Soru 9: Paraşütlerin geniş yüzeyli olarak tasarlanmasının amacı, hava direncini artırmaktır.
Açıklama: Paraşütün amacı yavaş ve güvenli bir iniş sağlamaktır. Bunun için hava direncini olabildiğince artırmak gerekir. Yüzey ne kadar geniş olursa, o kadar çok hava ile temas eder ve hava direnci o kadar artar.
Soru 10: Sürtünme kuvveti, cisimlerin sahip olduğu kinetik enerjilerinin azalmasına neden olur.
Açıklama: Yolda yuvarladığınız bir top neden bir süre sonra durur? Çünkü yer ile top arasındaki sürtünme kuvveti, topun hareket enerjisini (kinetik enerjisini) yavaş yavaş azaltır ve ısıya dönüştürür. Sonunda da top durur.
Umarım tüm çözümler anlaşılır olmuştur. Bu konuları tekrar etmeyi unutmayın. Harikasınız çocuklar, bir sonraki derste görüşmek üzere