Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimizin bu bölümünde, elektrik yükleri ve enerjisi konusunu pekiştirmek için harika bir değerlendirme yapacağız. Gelin hep birlikte bu soruları adım adım çözelim ve konuyu daha iyi anlayalım.
Bölüm Sonu Değerlendirmesi
A. Aşağıdaki soruların doğru cevaplarını işaretleyiniz.
1. Şekilde verilen alüminyum topların yükleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi söylenebilir?
(Resimde, birbirine yakın asılmış üç top görüyorsunuz. 1 numaralı top diğerlerine doğru çekiliyor, 2 numaralı top ise diğerlerine doğru itiliyor.)
Bu soruda, topların birbirini itme veya çekme kuvvetlerine bakarak yükleri hakkında fikir yürüteceğiz. Hatırlayalım, aynı işaretli yükler birbirini iter, zıt işaretli yükler ise birbirini çeker.
Adım 1: Resme dikkatlice bakalım. 1 numaralı top, yanındaki toplara doğru çekiliyor. Bu durum, 1 numaralı topun yanındaki toplardan en az birinin zıt yüklü olduğunu gösterir. 2 numaralı top ise yanındaki toplardan en az birini itiyor. Bu da 2 numaralı topun yanındaki toplardan en az birinin aynı yüklü olduğunu gösterir. 3 numaralı top ise 1 ve 2 numaralı toplardan biraz daha uzakta duruyor.
Adım 2: Seçenekleri inceleyelim.
- A) 1 numaralı top negatif yüklü ise 2 numaralı top pozitif yüklüdür.
- B) 2 ve 3 numaralı toplar pozitif yüklüdür.
- C) 1 ve 2 numaralı toplar negatif, 3 numaralı top pozitif yüklüdür.
- D) Her üç top da pozitif yüklüdür.
Eğer 2 numaralı top pozitif yüklü olsaydı ve 1 numaralı top da pozitif yüklü olsaydı birbirlerini iterlerdi. Ancak 1 numaralı top 2 numaralı topa doğru çekiliyor. Bu nedenle 1 ve 2 numaralı toplar zıt işaretli olmalı. Eğer 1 numaralı top negatif, 2 numaralı top pozitif ise, 1 numaralı top pozitif topları çeker, negatif topları ise iter. 2 numaralı top da pozitif topları iter, negatif topları çeker. Resimdeki itme ve çekme durumlarına göre en mantıklı açıklama şudur: 1 numaralı top negatif yüklü ise, 2 numaralı top pozitif yüklü olabilir. Bu durumda 1 numaralı top pozitif yüklü 2 ve 3 numaralı topları çeker. 2 numaralı top da diğer pozitif yüklü topları itebilir veya negatif yüklü topları çekebilir. Ancak seçeneklerde en tutarlı olanı bulmaya çalışalım.
Resimde 2 numaralı topun 1 ve 3 numaralı topları ittiğini görüyoruz. Bu, 2 numaralı topun pozitif yüklü olduğunu ve ittiği diğer topların da pozitif yüklü olduğunu düşündürüyor. Eğer 2 ve 3 numaralı toplar pozitif yüklüyse, 1 numaralı top ise onlara doğru çekiliyorsa, 1 numaralı top negatif yüklü olmalıdır. Bu durumda 2 ve 3 numaralı topların pozitif yüklü olması ve 1 numaralı topun negatif yüklü olması durumu, resimdeki çekim ve itim kuvvetleriyle uyumludur.
Şimdi seçenekleri tekrar gözden geçirelim:
- A) 1 numaralı top negatif yüklü ise 2 numaralı top pozitif yüklüdür. Bu ihtimal doğru olabilir.
- B) 2 ve 3 numaralı toplar pozitif yüklüdür. Eğer 2 ve 3 pozitifse, 1 numaralı top onlara çekileceği için negatif olmalı. Bu seçenek tek başına yeterli değil.
- C) 1 ve 2 numaralı toplar negatif, 3 numaralı top pozitif yüklüdür. Eğer 1 ve 2 negatifse, birbirlerini iterlerdi ama 1 numaralı top 2’ye çekiliyor. Bu olamaz.
- D) Her üç top da pozitif yüklüdür. Eğer hepsi pozitif olsaydı, birbirlerini iterlerdi. Bu da olamaz.
Seçenek A, 1 ve 2 numaralı topların yükleri arasındaki ilişkiyi belirtiyor. Eğer 1 negatif ve 2 pozitif ise, 1, 2’yi çeker ve 2 de 1’i çeker. Resimde 1 numaralı top 2 numaralı topa doğru çekiliyor. Bu durum, birbirlerini çekmeleriyle olur. Eğer 2 numaralı top pozitif yüklüyse, 1 numaralı topun negatif yüklü olması gerekir. Bu seçenek, resimdeki durumu en iyi açıklayan seçeneklerden biridir.
Doğru cevap: A
2. Dokunma ile elektriklenen cisimler için
I. İkisi de pozitif yüklü olabilir.
II. Cisimlerin yüklerinin cinsleri birbirinden farklı olabilir.
III. İkisi de nötr olabilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Bu soruda, iki cisim birbirine dokunduğunda nasıl yüklenebileceklerini konuşacağız. Unutmayın, elektriklenme dokunma ile gerçekleştiğinde, yükler paylaşılır.
Adım 1: İfadeleri tek tek inceleyelim.
I. İkisi de pozitif yüklü olabilir. Eğer dokunan iki cisimden biri pozitif, diğeri de pozitif yüklüyse ve toplam yükleri pozitifse, dokunmadan sonra ikisi de pozitif yüklü kalabilir. Hatta eğer birisi nötr ise ve diğeri pozitif ise, dokunmadan sonra ikisi de pozitif yüklü olur.
II. Cisimlerin yüklerinin cinsleri birbirinden farklı olabilir. Evet, bu kesinlikle doğru. Örneğin, biri pozitif, diğeri negatif yüklü iki cisim dokunduğunda, birbirlerinin yüklerini nötrleyebilirler veya her ikisi de aynı işaretli yüklü kalabilir.
III. İkisi de nötr olabilir. Eğer dokunan cisimlerden biri pozitif, diğeri ise negatif yüklüyse ve yük miktarları eşitse, dokunmadan sonra ikisi de nötr hale gelebilir.
Bu durumda, verilen ifadelerin hepsi doğrudur.
Doğru cevap: D) I, II ve III
3. A, B, C küreleri yalıtkan iplerle tavana asıldığında şekildeki konumlara geliyor.
(Resimde, sol tarafta A ve B küreleri birbirini itiyor gibi duruyor. Sağ tarafta ise A ve C küreleri birbirini çekiyor gibi duruyor.)
Buna göre A, B ve C küreleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
Bu soruda, kürelerin birbirini itmesi veya çekmesi durumlarına bakarak yükleri hakkında çıkarımlar yapacağız ve yanlış olan ifadeyi bulacağız.
Adım 1: Resimdeki etkileşimlere bakalım.
- Sol resimde A ve B küreleri birbirini itiyor. Bu demektir ki, A ve B aynı işaretli yüklüdür. Yani ikisi de pozitif veya ikisi de negatif olabilir.
- Sağ resimde A ve C küreleri birbirini çekiyor. Bu demektir ki, A ve C zıt işaretli yüklüdür. Yani biri pozitifse diğeri negatif veya biri negatifse diğeri pozitif olmalıdır.
Adım 2: Seçenekleri inceleyelim ve hangisinin yanlış olduğunu bulalım.
- A) B cismi nötr olabilir. Eğer B nötr olsaydı, A onu itmezdi. A’nın B’yi itmesi için aynı yüklü olmaları gerekir. Dolayısıyla B nötr olamaz.
- B) C cisminin yükü bilinirse B cisminin yükü bilinir. Eğer C’nin yükünü bilirse, A’nın yükünün işaretini de biliriz (çünkü zıt yüklüler). A’nın yükünün işaretini bildiğimizde, B’nin yükünün işaretini de biliriz (çünkü aynı yüklüler). Bu ifade doğru olabilir.
- C) A cismi nötr değildir. A cismi nötr olsaydı, C cismini çekemezdi. C’nin A’yı çekmesi için zıt yüklü olmaları gerekir. Bu nedenle A nötr değildir. Bu ifade de doğrudur.
- D) A cismi pozitif yüklü ise C cismi negatiftir. Eğer A pozitif yüklüyse, C ile birbirlerini çektiklerine göre C negatif yüklü olmalıdır. Bu ifade de doğrudur.
Şimdi A seçeneğine tekrar bakalım. “B cismi nötr olabilir.” demiştik. Eğer A pozitif yüklüyse ve B’yi itiyorsa, B de pozitif yüklü olmalıdır. Eğer A negatif yüklüyse ve B’yi itiyorsa, B de negatif yüklü olmalıdır. Yani B’nin nötr olma ihtimali yoktur. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
Doğru cevap: A
4. Elektriklenme ile ilgili
I. Elektriklenmede cisimler arasında pozitif yük alışverişi olur.
II. Etki ile elektriklenmede cisimler birbirine dokunmaz.
III. Dokunmayla elektriklenen cisimler her ikisi de aynı yükle yüklenir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Bu soruda, elektriklenme çeşitlerini ve bu çeşitlerde neler olduğunu hatırlayacağız.
Adım 1: İfadeleri tek tek inceleyelim.
I. Elektriklenmede cisimler arasında pozitif yük alışverişi olur. Aslında elektriklenmede yük alışverişi olurken, genellikle negatif yükler (elektronlar) hareket eder. Pozitif yükler (protonlar) atom çekirdeğinde sıkıca bağlıdır ve kolay kolay hareket etmezler. Bu nedenle bu ifade genellikle doğru değildir.
II. Etki ile elektriklenmede cisimler birbirine dokunmaz. Etki ile elektriklenme, bir yüklü cismin nötr bir cismin yakınına getirilmesiyle olur. Bu durumda cisimler birbirine dokunmaz. Bu ifade doğrudur.
III. Dokunmayla elektriklenen cisimler her ikisi de aynı yükle yüklenir. Dokunma ile elektriklenmede, cisimler arasında yük paylaşımı olur. Eğer cisimler aynı türde (örneğin ikisi de iletken) ve aynı şartlardaysa, dokunmadan sonra genellikle aynı işaretli yüklere sahip olurlar. Örneğin, pozitif yüklü bir cisim nötr bir iletken cisme dokunduğunda, nötr cisim de pozitif yüklenir.
Şimdi bu ifadeleri bir daha düşünelim. 1. ifadedeki “pozitif yük alışverişi” yerine “negatif yük alışverişi” deseydik doğru olurdu. Ancak soru “pozitif yük alışverişi olur” diyor. Bu genellikle yanlış kabul edilir.
2. ifade kesinlikle doğru.
3. ifade de genellikle doğru. Dokunma ile elektriklenmede, son durumda cisimler aynı işaretli olur.
Ancak soruda “her ikisi de aynı yükle yüklenir” ifadesi dikkat çekici. Eğer birisi pozitif, diğeri negatif ve yükleri eşitse, dokunmadan sonra nötr olabilirler. Bu durumda aynı yükle yüklenmiş olmazlar. Ama eğer ikisi de pozitifse, aynı pozitif yükle yüklenirler. Eğer ikisi de negatifse, aynı negatif yükle yüklenirler. Bu ifade, her zaman geçerli olmayabilir.
Tekrar gözden geçirelim:
- I. Yanlış (Negatif yükler hareket eder.)
- II. Doğru (Etki ile elektriklenmede dokunma olmaz.)
- III. Genellikle doğru, ama her zaman değil. Eğer bir pozitif bir negatif cisim dokunursa ve yükleri eşitse nötr olurlar.
Şimdi seçeneklere bakalım:
- A) Yalnız I
- B) Yalnız II
- C) Yalnız III
- D) II ve III
Eğer III. ifadeyi “son durumda cisimler aynı işaretli yüklenir” olarak anlarsak, bu genellikle doğrudur. Ancak “aynı yükle” dediği için, yük miktarlarının eşit olması şartı da akla gelebilir. Yine de, genel kabulde dokunma ile elektriklenmede cisimlerin aynı işaretli yüklenmesi esastır.
Bu durumda en doğru seçenek, II ve III ifadelerinin doğru kabul edildiği seçenektir.
Doğru cevap: D) II ve III
B. Elektriklenmenin hangi doğa olaylarında meydana geldiğini aşağıya yazınız
Elektriklenmenin en bilinen doğa olayı şimşek ve yıldırımdır. Bulutların sürtünmesiyle veya bulutların yerle olan sürtünmesiyle elektriklenme meydana gelir.
C. Elektriklenmeden yararlanılarak geliştirilen alet ve makinelere örnekler veriniz.
Elektriklenmeden yararlanılarak geliştirilen pek çok alet vardır. Bunlardan bazıları şunlardır:
- Elektrostatik filtreler: Fabrika bacalarındaki veya hava temizleyicilerindeki tozları tutmak için kullanılır.
- Fotokopi makineleri: Kağıt üzerine toneri yapıştırmak için elektrostatik yükler kullanılır.
- Boya tabancaları: Boyanın yüzeye daha iyi yapışmasını sağlamak için kullanılır.
- Elektrikli süpürgeler: Tozları çekmek için elektrostatik prensipleri kullanabilir.
Umarım bu açıklamalar konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Başarılar dilerim!