Merhaba sevgili öğrencilerim! Ben sizin Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün elimizde harika bir deney materyali var ve bununla sürtünme kuvvetini ve enerjinin dönüşümünü öğreneceğiz. Hazırsanız, hemen soruları inceleyelim ve çözümlerini birlikte keşfedelim!
—
İki elinizi birbirine sürterek sürtünmenin etkilerini gözlemleyebilirsiniz. Ellerimizi ne kadar çok bastırırsanız sürtünme o kadar çok artar ve birbirlerinin üzerinden kaydırmanız için daha fazla kuvvet uygulamanız gerekir. Ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ellerimiz ısınır. Ellerimizin ısınmasının sebebi nedir? Ellerimiz gibi başka yüzeylerin de sürtünme sonucu ısınır mı? Bu sorulara cevap aramak için aşağıdaki etkinliği yapınız.
Deneyelim, Öğrenelim
SİLGİYE NE OLDU?
Gerekli Malzeme
- Silgi
- Kağıt
Amaç: Sürtünme ile ısı enerjisi arasındaki ilişkiyi gözlemlemek
İzlenen Yol
- “Birbirine sürtünen yüzeyler ısınır mı?” sorusuna cevap oluşturabilecek bir hipotez cümlesi kurunuz. Hipotezinizi defterinize yazınız.
- Hipotezinizi test etmek için silgiyi hızlı bir şekilde kâğıda sürterek 2-3 dakika hareket ettiriniz. Ardından silginin kâğıda sürttüğünüz kısmına dokununuz. Hissettiklerinizi arkadaşlarınızla paylaşınız.
Sonuç
- Silgiyi sürttükten sonra kâğıda dokunduğunuzda ne hissettiniz? Gözleminiz hipotezinizi destekledi mi?
- Sürtünen yüzeylerin ısınmasının sebebi ne olabilir? Arkadaşlarınızla tartışınız.
Kâğıda sürtülen silginin ısınması gibi çalışır hâldeki makinelerin birbirine temas eden kısımları da sürtünmeden dolayı ısınır. Makineye iş yapması için aktarılan enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşmüş olur. Bu dönüşüm cisimlerin hareketini nasıl etkiler?
Enerjinin korunumu’na göre, enerjinin bir enerji türünden başka bir enerji türüne dönüşebildiği ni ancak hiçbir zaman yok olmadığını öğrendiniz. Hareket eden her cismin kinetik enerjisi vardır. Birbirine üzerinde kayan veya hareket ederken birbirine değen cisimler arasında, harekete zıt yönde bir sürtünme kuvveti doğar. Örneğin birbirine sürttüğünüz ellerinizin ısınmasının nedeni sürtünme kuvvetidir. Bir cisim diğer bir cisim üzerinde hareket ederken birbirine değen yüzeylerdeki girinti ve çıkıntılar hareketi engelleyerek kinetik enerjide azalmaya sebep olur. Kinetik enerjinin bir kısmı sürtünme kuvvetine karşı harcanır ve ısı enerjisine dönüşür.
Patenle kayarken bir süre sonra durmanızın nedeni, toprak yüzeyle paten arasında ortaya çıkan sürtünme kuvvetidir. Patenle kayarken sürtünme kuvveti kinetik enerjinin azalmasına ve bir süre sonra durmanıza neden olur. Yüzeyin pürüzlülüğü ve cisimlerin kütlesi arttıkça cismin hareketi zorlaşır, sürtünme kuvveti de artar.
—
Şimdi bu bilgileri kullanarak soruları cevaplayalım!
**Soru 1:**
İki elinizi birbirine sürttüğünüzde ellerinizin ısınmasının nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
a) Sürtünme kuvveti
b) Kinetik enerji
c) Potansiyel enerji
d) Yerçekimi
Çözüm:
Sevgili gençler, deneyimizde ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ısındığını fark ettik, değil mi? Metinde de bu durumun nedeninin **sürtünme kuvveti** olduğu açıkça belirtiliyor. Sürtünme, hareket eden yüzeyler arasındaki bir dirençtir ve bu direnç sonucunda ısı enerjisi ortaya çıkar. Bu yüzden doğru cevap a) Sürtünme kuvveti‘dir.
—
**Soru 2:**
Yukarıdaki metinde anlatılan deneyi yapan bir öğrenci, silgiyi kâğıt üzerinde sürtünme sonucunda silgide ve kâğıtta gözlemleyeceği durum aşağıdakilerden hangisidir?
a) Soğuma ve esneme
b) Isınma ve aşınma
c) Renk değişimi ve sertleşme
d) Şekil bozukluğu ve büzülme
Çözüm:
Bu soruyu da yine metindeki deney kısmından yola çıkarak cevaplayabiliriz. Deneyde silgiyi kâğıt üzerinde hızlıca sürttüğümüzde ne hissettiğimizi sormuştu. Metin, sürtünen yüzeylerin ısındığını belirtiyor. Ayrıca, silgiyi sürekli kâğıt üzerinde sürdüğümüzde silginin biraz aşındığını, yani küçüldüğünü de fark ederiz. Bu yüzden doğru seçenek b) Isınma ve aşınma‘dır.
—
**Soru 3:**
Patenle kayarken bir süre sonra durmamızın nedeni, toprak yüzeyle paten arasında ortaya çıkan aşağıdaki kuvvetlerden hangisidir?
a) İtme kuvveti
b) Çekme kuvveti
c) Sürtünme kuvveti
d) Kaldırma kuvveti
Çözüm:
Bu soru için de yine metnin son paragraflarına bakıyoruz. Orada paten örneği verilmiş ve “Patenle kayarken bir süre sonra durmanızın nedeni, toprak yüzeyle paten arasında ortaya çıkan sürtünme kuvvetidir.” diye açıkça yazıyor. Bu sürtünme kuvveti, patenlerin hareketini yavaşlatıp durmalarına sebep oluyor. Dolayısıyla doğru cevap c) Sürtünme kuvveti‘dir.
Umarım bu soruları hep birlikte çözmek keyifli olmuştur. Unutmayın, fen bilimi sadece kitaplarda değil, etrafımızda olan her şeyde gizlidir!