7. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı Cevapları Ferman Yayınları Sayfa 96
Harika bir proje konusu! Merhaba sevgili 7. sınıfın pırıl pırıl öğrencileri, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Şimdi hep birlikte bu proje sayfasını nasıl dolduracağımızı, sürtünme kuvvetiyle ilgili nasıl harika bir proje tasarlayabileceğimizi adım adım öğreneceğiz.
Bu çalışma, bir mühendis gibi düşünüp günlük hayattaki bir soruna çözüm bulmamızı istiyor. Sorunumuz ne? Sürtünme kuvveti! Bazen işimizi zorlaştıran o görünmez kuvvet. Amacımız ise bu kuvveti azaltacak bir çözüm tasarlamak. Haydi gelin, örnek bir proje ile bu sayfayı birlikte dolduralım.
Fen, Mühendislik ve Girişimcilik Uygulamaları
Günlük yaşamda “sürtünme kuvveti”nin neden olduğu iki problem belirleyiniz. Belirlediğiniz problemlerdeki sürtünme kuvvetini en aza düşürecek yöntemler tasarlayıp modelleyiniz.
Tasarımınızı hazırlarken yer çekimi, ağırlık, kuvvet kavramlarını dikkate alınız.
Hazırlayacağınız projenin adı
Sürtünmeyi Yenen Tekerlekler
Proje için gerekli malzemeler
Projemizi yapmak için kolayca bulabileceğimiz malzemeler seçeceğiz. İşte listemiz:
- Orta boy bir ayakkabı kutusu (ağır bir cismi temsil etmesi için)
- Kutunun içine koymak için birkaç kitap (ağırlığı artırmak için)
- 4 adet küçük oyuncak araba tekerleği
- Tekerlekleri takmak için 2 adet metal veya tahta çubuk (mil olarak kullanacağız)
- Tekerlekleri ve milleri kutuya sabitlemek için güçlü bir yapıştırıcı veya koli bandı
- Bir dinamometre (kuvvetölçer)
- Projemizi denemek için pürüzlü bir yüzey (örneğin bir halı parçası) ve pürüzsüz bir yüzey (örneğin masa üstü)
Projenin yapılış basamakları
Şimdi projemizi nasıl yapacağımızı ve deneyi nasıl gerçekleştireceğimizi adım adım planlayalım.
Adım 1: İlk olarak ayakkabı kutusunun içine kitapları yerleştirerek onu ağırlaştıralım. Bu bizim sürtünmeden dolayı hareket ettirmekte zorlandığımız ağır bir eşyayı, mesela bir koltuğu temsil edecek.
Adım 2: Dinamometreyi kutunun ucuna takalım. Önce pürüzsüz yüzeyde, sonra da pürüzlü yüzeyde (halı) kutuyu sabit hızla çekmek için ne kadar kuvvet uyguladığımızı ölçelim ve not alalım. Bu ölçümler, tekerlekler yokken sürtünme kuvvetinin ne kadar büyük olduğunu bize gösterecek.
Adım 3: Şimdi mühendislik zamanı! Tekerlekleri ve milleri kullanarak kutunun altına bir tekerlek sistemi monte edelim. Millerin birbirine paralel olmasına ve tekerleklerin rahatça dönmesine dikkat edelim. Tıpkı bir arabanın tekerlekleri gibi.
Adım 4: Artık kutumuz tekerlekli! Şimdi 2. adımdaki ölçümleri tekrarlayalım. Dinamometre ile tekerlekli kutuyu önce pürüzsüz, sonra pürüzlü yüzeyde çekmek için gereken kuvveti ölçelim ve not alalım.
Adım 5: Sonuçları karşılaştıralım. Tekerlek taktıktan sonra kutuyu çekmek için uyguladığımız kuvvetin ne kadar azaldığını göreceğiz. Bu da bize, tekerleklerin sürtünme kuvvetini ne kadar etkili bir şekilde azalttığını kanıtlayacak. Çünkü kayma sürtünmesini, dönme sürtünmesine çevirmiş olduk ve dönme sürtünmesi çok daha azdır!
Tasarlanan projenin çizimi
Bu bölümde projemizin basit bir çizimini yapmalıyız. İki tane çizim yapabiliriz:
- Önce: Yere temas eden, tekerleksiz bir kutu çizebiliriz. Yanına da kutuyu çeken dinamometreyi ve dinamometrenin gösterdiği yüksek değeri (örneğin 10 N) yazabiliriz. Harekete zıt yönde bir ok çizip üzerine “Sürtünme Kuvveti (Fazla)” yazabiliriz.
- Sonra: Altına tekerlekler takılmış aynı kutuyu çizebiliriz. Yine yanına kutuyu çeken dinamometreyi ve bu sefer gösterdiği düşük değeri (örneğin 2 N) yazabiliriz. Harekete zıt yöndeki sürtünme kuvveti okunu bu sefer daha küçük çizer ve üzerine “Sürtünme Kuvveti (Az)” yazarız.
Bu çizimler, projemizin ne işe yaradığını tek bakışta anlatacaktır.
Hazırlanan tasarımda tespit edilen eksiklikler
Her mühendis, ilk denemesinde mükemmel bir ürün ortaya çıkaramaz. Biz de projemizi yaparken bazı sorunlarla karşılaşabiliriz. Önemli olan bu sorunları fark etmektir.
- Tekerlekleri yapıştırdığımız yapıştırıcı, kutunun ağırlığını taşıyamayıp tekerleklerin çıkmasına neden olabilir.
- Milleri tam paralel takamadığımız için kutu düz gitmek yerine sağa sola sapabilir.
- Kullandığımız tekerlekler çok küçükse, pürüzlü yüzeyde (halıda) takılıp kalabilir.
Eksiklikleri giderilerek tasarımı yapılan projenin modellenmesi
Şimdi de bir önceki adımda bulduğumuz sorunlara çözümler üretelim ve projemizi geliştirelim.
Çözüm 1: Yapıştırıcı yerine, milleri kutunun altından geçireceğimiz deliklere yerleştirerek daha sağlam bir montaj yapabiliriz. Ya da daha güçlü vidalar kullanabiliriz.
Çözüm 2: Millerin paralel olması için bir cetvel kullanarak kutunun altında tam olarak nereye takacağımızı işaretleyebiliriz. Böylece kutumuzun direksiyonu düzelir!
Çözüm 3: Daha büyük tekerlekler kullanarak projemizin halı gibi zorlu zeminlerde bile rahatça hareket etmesini sağlayabiliriz.
İşte bu geliştirmelerle projemiz, yani “Sürtünmeyi Yenen Tekerlekler” modelimiz çok daha başarılı ve kullanışlı bir hale gelir. Unutmayın, bilim ve mühendislik; denemek, hata yapmak ve hatalardan ders çıkarıp daha iyisini yapmaktır. Hepinize projelerinizde başarılar dilerim!