8. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı Cevapları Ata Yayınları Sayfa 169

Harika bir soru! Merhaba sevgili öğrenciler, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Şimdi hep birlikte bu görseldeki makara sorusunu adım adım inceleyip çözeceğiz. Unutmayın, Fen Bilimleri’nde en önemli şey, konunun mantığını anlamaktır. Haydi başlayalım!

Örnek Soru: Yandaki sürtünmelerin ve makara ağırlığının ihmal edildiği düzenekte A cismi F kuvvetiyle dengede tutulmaktadır.

Buna göre, aşağıdaki ifadeler doğru ise ifadenin başına “D”, yanlış ise “Y” yazalım.

1. (….) A cisminin ağırlığı F kuvvetinden büyüktür.

Çözüm:
Sevgili arkadaşlar, resimdeki makara türü sabit makaradır. Sabit makaraların en temel özelliğini hatırlayalım: Onlar kuvvetten kazanç ya da kayıp sağlamazlar. Bu ne demek? Yükümüz ne kadarsa, onu dengede tutmak için uygulamamız gereken kuvvet de tam olarak o kadardır.

• Adım 1: Düzenek bir sabit makaradır.
• Adım 2: Sabit makaralarda kuvvet, yüke eşittir. Yani F = A’nın ağırlığı olmalıdır.
• Adım 3: İfadede ise A’nın ağırlığının F’den büyük olduğu söyleniyor. Bu durum, az önce öğrendiğimiz temel kurala aykırı.

Sonuç: Bu ifade YANLIŞ‘tır. Başına (Y) yazmalıyız.

2. (….) Düzene kuvvet kazancı vardır.

Çözüm:
Bir önceki soruda aslında bunun cevabını verdik. Kuvvet kazancı olabilmesi için, yükten daha az bir kuvvet uygulamamız gerekirdi. Örneğin 10 Newton’luk bir yükü 5 Newton ile kaldırabilseydik, o zaman kuvvet kazancı var derdik.

• Adım 1: Sabit makaralarda kuvvet, yüke eşittir (F = Yük).
• Adım 2: Kuvvet kazancı formülü Yük / Kuvvet‘tir. Bizim örneğimizde bu oran 1’e eşittir.
• Adım 3: Kuvvet kazancının olabilmesi için bu oranın 1’den büyük olması gerekir.

Sonuç: Bu düzenekte kuvvet kazancı yoktur. Dolayısıyla ifade YANLIŞ‘tır. Başına (Y) yazmalıyız.

3. (….) Düzene iş yapma kolaylığı sağlar.

Çözüm:
Peki, madem kuvvetten kazandırmıyor, neden sabit makara kullanıyoruz? İşte cevabı bu soruda gizli! Düşünün, ağır bir su kovasını kuyudan yukarı doğru çekmek mi daha kolay, yoksa ipi aşağı doğru çekerek kovayı yükseltmek mi? Elbette ipi aşağı çekmek daha pratiktir.

• Adım 1: Sabit makaralar, uyguladığımız kuvvetin yönünü değiştirir.
• Adım 2: Biz ipi aşağı çekeriz, yük yukarı çıkar. Bu durum, kendi vücut ağırlığımızdan da faydalanmamızı sağlayarak işi daha kolay ve konforlu bir şekilde yapmamıza olanak tanır.

Sonuç: Evet, sabit makaralar iş yapma kolaylığı sağlar. Bu ifade DOĞRU‘dur. Başına (D) yazmalıyız.

4. (….) A cismini 3 metre yukarı çekmek için ip aşağı yönde 3 metre çekilmelidir.

Çözüm:
Sabit makaralar kuvvetten kazandırmadığı gibi, yoldan da kazanç ya da kayıp sağlamazlar. Bu bir denge gibidir.

• Adım 1: Yoldan kayıp olmaması demek, yükü ne kadar hareket ettirmek istiyorsak, ipi de o kadar çekmemiz gerektiği anlamına gelir.
• Adım 2: A cismini 3 metre yukarı taşımak istiyorsak, ipin diğer ucunu da tam olarak 3 metre aşağı çekmemiz gerekir.

Sonuç: Bu ifade birebir doğru bir bilgidir. İfade DOĞRU‘dur. Başına (D) yazmalıyız.

5. (….) Düzene kuvvetin yönünü değiştirmektedir.

Çözüm:
Bu ifadeyi de 3. soruyu yanıtlarken açıklamıştık. Görsele tekrar bakalım. A cisminin yukarı çıkması için F kuvvetini aşağı yönde uyguluyoruz.

• Adım 1: Yükün hareket yönü: Yukarı.
• Adım 2: Kuvvetin uygulanma yönü: Aşağı.
• Adım 3: Yönler birbirine zıt olduğu için kuvvetin yönü değişmiştir.

Sonuç: Sabit makaranın temel amacı budur. Bu ifade DOĞRU‘dur. Başına (D) yazmalıyız.

6. (….) Düzene işten kazanç sağlar.

Çözüm:
Bu çok önemli bir kuraldır ve asla unutulmamalıdır: Hiçbir basit makine işten kazanç sağlamaz! Basit makineler sadece işimizi kolaylaştırır. Ya kuvvetten kazandırırlar (bu durumda yoldan kaybettirirler) ya da sadece kuvvetin yönünü değiştirirler. Yapılan iş miktarı ise ideal şartlarda (sürtünmesiz ortamda) her zaman aynıdır.

• Adım 1: Fizikte iş, Kuvvet x Yol formülüyle bulunur.
• Adım 2: Sabit makarada kuvvet yüke eşit, çekilen ip de yükün aldığı yola eşittir. Bu yüzden giriş işi ile çıkış işi birbirine eşittir. Kazanç yoktur.

Sonuç: Bu ifade kesinlikle YANLIŞ‘tır. Başına (Y) yazmalıyız.

Umarım açıklamalarım anlaşılır olmuştur. Gördüğünüz gibi kuralları bildiğimizde sorular ne kadar da kolaylaşıyor! Başarılar dilerim!