Merhaba sevgili öğrenciler! Bugün 8. Sınıf Fen Bilimleri dersinde basit makineler konusunu pekiştirecek harika sorular çözeceğiz. Hazırsanız başlayalım!
E. Aşağıdaki soruların doğru cevaplarını işaretleyiniz.
1. Aşağıda basit makineler kullanılarak bir düzenek oluşturulmuştur.
Buna göre düzenekte kullanılmayan basit makine hangisidir?
A) Sabit makara
B) Eğik düzlem
C) Kaldıraç
D) Hareketli makara
Çözüm:
Öncelikle şekildeki düzenekleri dikkatlice inceleyelim.
Adım 1: Şekildeki ilk düzenekte bir sabit makara ve bir eğik düzlem görüyoruz. Sabit makara, kuvvetin yönünü değiştirmeye yarar. Eğik düzlem ise bir cismi daha az kuvvetle daha yükseğe çıkarmamızı sağlar.
Adım 2: Şekildeki ikinci düzenekte ise bir kaldıraç sistemi mevcut. Bu sistemde destek noktası, kuvvet ve yük arasındaki ilişkiyi görüyoruz.
Adım 3: Şekilde verilen düzeneklerde sabit makara, eğik düzlem ve kaldıraç kullanılmıştır. Ancak hareketli makara bu düzeneğin hiçbir yerinde kullanılmamıştır.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap D seçeneğidir.
2. Mine fen bilimleri dersi için şekildeki su çıkrığı maketini yapmış ve bu maket üzerinden arkadaşlarına çıkrığın çalışma prensiplerini aşağıdaki cümlelerle anlatmıştır.
I. Çıkrık, kuvvet kazancı sağlayan bir makinedir.
II. Bu basit makine, kullanılırken iş kazancı sağlar.
III. Çıkrıkta, kuvvetin aldığı yol yükün aldığı yoldan daha büyüktür.
Buna göre, Mine’nin cümlelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız III
B) I ve III
C) II ve III
D) I, II ve III
Çözüm:
Çıkrık, bir makara sistemidir ve temel prensiplerini hatırlayalım.
Adım 1: Çıkrık, günlük hayatta en çok kullanılan basit makinelerden biridir. Su kuyularından su çekmek, merdivenlerden eşya taşımak gibi işlerde bize yardımcı olur. Çıkrık, aslında bir tür kaldıraçtır. Bir silindir etrafına sarılan ip yardımıyla yükü yukarı çekmek için kullanılır.
Adım 2: Çıkrık, kuvvetin yönünü değiştirerek iş yapmamızı kolaylaştırır. Ancak işten kazanç sağlamaz. Yani, çıkrığı kullanırken harcadığımız enerji, yükü kaldırmak için harcayacağımız enerjiye eşittir (sürtünmeler ihmal edildiğinde).
Adım 3: Çıkrıkta, kuvvetin uygulandığı kol, yükün sarıldığı kolun uzunluğundan daha uzundur. Bu durum, kuvvet kazancı olmasını sağlar. Yani, daha az kuvvet uygulayarak daha ağır yükleri kaldırabiliriz. Kuvvet kazancı olduğu için, kuvvetin aldığı yol da yükün aldığı yoldan daha uzun olur.
Adım 4: Şimdi Mine’nin cümlelerini bu bilgiler ışığında değerlendirelim:
I. “Çıkrık, kuvvet kazancı sağlayan bir makinedir.” Bu ifade doğrudur.
II. “Bu basit makine, kullanılırken iş kazancı sağlar.” Bu ifade yanlıştır. Basit makineler işten kazanç sağlamaz.
III. “Çıkrıkta, kuvvetin aldığı yol yükün aldığı yoldan daha büyüktür.” Bu ifade doğrudur.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap B seçeneğidir.
3. Aşağıdaki basit makinelerden hangisi yükün destek ile kuvvet arasında olduğu kaldıraç türüne örnektir?
A) El arabası
B) Makas
C) Pense
D) Tahterevalli
Çözüm:
Kaldıraçları sınıflandırırken destek, kuvvet ve yükün konumlarına dikkat etmeliyiz.
Adım 1: Kaldıraçlar, destek noktasının, kuvvetin ve yükün birbirine göre konumlarına göre üç sınıfa ayrılır.
Adım 2: Birinci sınıf kaldıraçlarda destek noktası, kuvvet ve yükün arasındadır. (Örnek: Tahterevalli, pense)
Adım 3: İkinci sınıf kaldıraçlarda yük, destek noktası ile kuvvetin arasındadır. (Örnek: El arabası, ceviz kıracağı)
Adım 4: Üçüncü sınıf kaldıraçlarda kuvvet, destek noktası ile yükün arasındadır. (Örnek: Cımbız, olta)
Adım 5: Şimdi seçenekleri inceleyelim:
A) El arabası: Yük ortada, destek uçta, kuvvet diğer uçtadır. Bu ikinci sınıf kaldıraçtır.
B) Makas: İki tane birinci sınıf kaldıraç gibi düşünülebilir. Destek ortada, kuvvet ve yük uçlardadır.
C) Pense: Destek uçta, kuvvet ortada, yük uçtadır. Bu üçüncü sınıf kaldıraçtır.
D) Tahterevalli: Destek ortada, kuvvet ve yük uçlardadır. Bu birinci sınıf kaldıraçtır. Soru, yükün destek ile kuvvet arasında olduğu kaldıraç türünü soruyor. Tahterevallide destek ortada, kuvvet ve yük uçlarda olduğu için bu birinci sınıf kaldıraçtır. Ancak soruda “yükün destek ile kuvvet arasında olduğu” ifadesi, birinci sınıf kaldıraç tanımına uymaktadır. Tahterevalli, birinci sınıf kaldıraç örneğidir.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap D seçeneğidir.
4. Basit makinelerin sağlayabileceği avantajlar ile ilgili verilen ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) İşten kazanç sağlar.
B) Kuvvetten kazanç sağlar.
C) Yoldan kazanç sağlar.
D) Kuvvetin yönünü değiştirir.
Çözüm:
Basit makinelerin temel görevlerini ve avantajlarını hatırlayalım.
Adım 1: Basit makineler, iş yapmayı kolaylaştıran araçlardır. Ancak unutmamalıyız ki, sürtünmeler ihmal edildiğinde basit makineler işten kazanç sağlamazlar. Yani, harcadığımız iş miktarı ile elde ettiğimiz iş miktarı eşittir.
Adım 2: Basit makineler genellikle kuvvetten kazanç sağlar. Bu demek oluyor ki, daha az kuvvet uygulayarak daha büyük bir yükü kaldırabiliriz.
Adım 3: Kuvvetten kazanç elde ettiğimizde, bu kazancı dengelemek için daha uzun bir yol almamız gerekir. Yani basit makineler genellikle yoldan kaybettirir.
Adım 4: Bazı basit makineler ise kuvvetin yönünü değiştirmeye yarar. Örneğin sabit makara, kuvvetin yönünü değiştirerek işimizi kolaylaştırır.
Adım 5: Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
A) İşten kazanç sağlar. Bu ifade yanlıştır.
B) Kuvvetten kazanç sağlar. Bu ifade doğrudur.
C) Yoldan kazanç sağlar. Bu ifade yanlıştır (genellikle yoldan kaybedilir).
D) Kuvvetin yönünü değiştirir. Bu ifade doğrudur.
Soruda “hangisi yanlıştır?” diye sorulduğu için, A ve C seçenekleri yanlıştır. Ancak genellikle bu tarz sorularda en temel yanlış ifade sorulur. Basit makinelerin en temel özelliklerinden biri işten kazanç sağlamamasıdır. Yoldan kazanç sağlaması da doğru değildir, tam tersi yoldan kaybeder. Ancak soruda tek bir yanlış cevap seçeneği olması beklenir. Sorunun bu haliyle hem A hem de C seçeneği yanlış olarak kabul edilebilir. Ancak fen derslerinde basit makinelerin işten kazanç sağlamadığı net bir bilgidir. Yoldan kazanç sağlaması ise genellikle yapılan bir durum değildir, tam tersi yoldan kaybedilir.
En temel ve kesin yanlış ifade A seçeneğidir.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap A seçeneğidir.
5. I. Gazoz açacağı
II. Otomobil direksiyonu
III. El arabası
Yukarıdaki basit makinelerden hangileri çıkrığa örnektir?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
Çözüm:
Çıkrığın çalışma prensibini ve hangi araçların bu prensiple çalıştığını hatırlayalım.
Adım 1: Çıkrık, bir silindir etrafına sarılan ip yardımıyla yükü kaldırmaya yarayan bir basit makinedir. Temel olarak kuvvetin uygulandığı kolun, yükün sarıldığı kolun uzunluğundan daha uzun olması prensibine dayanır.
Adım 2: Seçenekleri inceleyelim:
I. Gazoz açacağı: Gazoz açacağı, bir kaldıraçtır. Çıkrık prensibiyle çalışmaz.
II. Otomobil direksiyonu: Otomobil direksiyonu, bir kaldıraç ve tekerlek sisteminin birleşimi gibi düşünülebilir. Ancak temel olarak bir çıkrık prensibiyle çalışır. Direksiyonu çevirdiğimizde, direksiyonun yarıçapı kadar bir yol alırız ve bu, tekerleklerin daha küçük bir yolla dönmesini sağlar. Yani direksiyon, aslında büyük bir yarıçaplı çıkrıktır.
III. El arabası: El arabası, ikinci sınıf bir kaldıraçtır. Yük ortada, destek uçta, kuvvet diğer uçtadır. Çıkrık prensibiyle çalışmaz.
Adım 3: Soruda “hangileri çıkrığa örnektir?” diye soruluyor. Otomobil direksiyonu, aslında büyük bir yarıçaplı çıkrıktır ve bu prensiple çalışır.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap B seçeneğidir.
6. I. Kuyudan su çıkarmak için kullanılır.
II. Kuvvetten kazanç sağlar.
III. Yoldan kazanç sağlar.
Yukarıdakilerden hangileri çıkrık ile ilgili değildir?
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve III
D) II ve III
Çözüm:
Çıkrığın özelliklerini ve kullanım alanlarını tekrar gözden geçirelim.
Adım 1: Çıkrık, kuyulardan su çekmek gibi işlerde yaygın olarak kullanılır. Bu nedenle I. ifade doğrudur.
Adım 2: Çıkrık, kuvvetten kazanç sağlar. Yani, daha az kuvvet uygulayarak daha ağır yükleri kaldırabiliriz. Bu nedenle II. ifade doğrudur.
Adım 3: Bir basit makine kuvvetten kazanç sağlıyorsa, yoldan da kaybettirir. Yani, kuvvetin aldığı yol, yükün aldığı yoldan daha uzundur. Bu da demektir ki çıkrık yoldan kazanç sağlamaz, tam tersine yoldan kaybettirir. Bu nedenle III. ifade yanlıştır.
Adım 4: Soru, çıkrık ile ilgili olmayan ifadeleri soruyor. Sadece III. ifade çıkrık ile ilgili değildir.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap B seçeneğidir.
7. Nazlı kaldıraç konusuyla ilgili aşağıdaki düzenekleri hazırlıyor ve aynı yükü dengeleyen kuvvetleri dinamometre ile ölçüyor.
1. düzenek
2. düzenek
I. Yükün ağırlığı arttıkça uygulanması gereken kuvvet azalır.
II. Destek noktası yüke yaklaştıkça uygulanması gereken kuvvet azalır.
III. Destek noktası kuvvete yaklaştıkça uygulanan kuvvet artar.
Bu düzeneklerle ilgili yukarıdaki çıkarımlardan hangilerine ulaşılabilir?
A) Yalnız II
B) I ve III
C) II ve III
D) I ve II
Çözüm:
Kaldıraçlarda kuvvet, yük ve destek noktası arasındaki ilişkiyi inceleyelim.
Adım 1: Birinci düzeneğe bakalım. Burada destek noktasının konumu sabit. Yükün ağırlığı da aynı. Dinamometre ile ölçülen kuvvet değişiyor. Bu, yükün ağırlığının değişmesiyle kuvvetin nasıl etkilendiğini gösteriyor olabilir.
Adım 2: İkinci düzeneğe bakalım. Burada yük sabit. Kuvvetin uygulandığı nokta da sabit. Ancak destek noktasının konumu değişiyor. Bu, destek noktasının konumu değiştikçe kuvvetin nasıl etkilendiğini gösteriyor.
Adım 3: Şimdi verilen ifadeleri düzeneklere göre inceleyelim:
I. “Yükün ağırlığı arttıkça uygulanması gereken kuvvet azalır.” Birinci düzeneğe bakarsak, eğer yükün ağırlığı artarsa, onu dengelemek için daha fazla kuvvet uygulamamız gerekir. Yani bu ifade yanlıştır.
II. “Destek noktası yüke yaklaştıkça uygulanması gereken kuvvet azalır.” İkinci düzeneğe bakarsak, destek noktası yüke yaklaştıkça, kuvvet kolu uzar. Kuvvet kolu uzadığında, daha az kuvvet uygulayarak dengeyi sağlayabiliriz. Yani bu ifade doğrudur.
III. “Destek noktası kuvvete yaklaştıkça uygulanan kuvvet artar.” İkinci düzeneğin tam tersi durumu düşünelim. Eğer destek noktası kuvvete yaklaştıkça, kuvvet kolu kısalır. Kuvvet kolu kısaldığında, daha fazla kuvvet uygulamamız gerekir. Yani bu ifade de doğrudur.
Sonuç: Bu nedenle doğru cevap C seçeneğidir.