Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimizin bu bölümünde öğrendiklerimizi pekiştirmek için harika bir alıştırma yapacağız. Gelin şimdi bu sorulara birlikte göz atalım ve çözümlerini adım adım öğrenelim.
—
A) Aşağıdaki soruları cevaplayınız.
1. Dinamometrenin ucunda asılı cismin ağırlığı Dünya’da, A, B ve C noktalarında ölçülüyor. Bu ölçüm sonucunda cismin ağırlığı hangi noktada en fazladır? Cevabını nedenleriyle açıklayınız.
Bu soruda, dinamometre ile ölçülen bir cismin ağırlığının Dünya üzerindeki farklı noktalarda nasıl değiştiğini anlamamız gerekiyor. Dünya’nın şekli ve üzerindeki yerçekimi kuvveti, cisimlerin ağırlığını etkiler.
Çözüm:
Cismin ağırlığı, Dünya’nın merkezine olan uzaklığa ve Dünya’nın kutuplarda basık, Ekvator’da şişkin olan şekline bağlı olarak değişir. Yerçekimi kuvveti, Dünya’nın merkezine yaklaştıkça artar. Bu nedenle, Dünya’nın merkezine en yakın olan nokta, cismin ağırlığının en fazla ölçüleceği noktadır.
Görseldeki Dünya modelinde A noktası, kutuplara daha yakın bir yerdedir. B noktası Ekvator’a daha yakındır. C noktası ise Dünya’nın merkezinden daha uzakta, yani uzayda bir noktayı temsil ediyor olabilir.
Dünya’nın merkezine en yakın nokta kutuplara yakın olan noktalardır. Dolayısıyla, A noktası bu durumda cismin ağırlığının en fazla ölçüleceği yerdir.
Sonuç: Cismin ağırlığı A noktasında en fazladır.
Açıklama: Çünkü Dünya’nın şekli kutuplarda basık, Ekvator’da şişkindir. Bu nedenle kutuplar, Dünya’nın merkezine Ekvator’dan daha yakındır. Yerçekimi kuvveti merkeze yaklaştıkça arttığı için, cismin ağırlığı da merkeze en yakın olan A noktasında en fazla olur.
—
2. Aşağıdaki çocuklardan hangisinin ifadesi doğrudur? Niçin?
Bu soruda, üç arkadaşımızın kütle ve ağırlık hakkındaki ifadelerini inceleyeceğiz. Bakalım hangisi bilime uygun bir açıklama yapmış.
Ahmet’in İfadesi: Cismim kütlesi arttıkça ona etki eden yer çekimi kuvveti azalır.
Aysu’nun İfadesi: Ağırlık, değişmeyen madde miktarıdır.
Cansu’nun İfadesi: Kütle birimi kilogram, ağırlık birimi Newton’dur.
Çözüm:
Öncelikle kütle ve ağırlık arasındaki farkı hatırlayalım. Kütle, bir cisimdeki madde miktarıdır ve her yerde aynıdır. Ağırlık ise, kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir ve bu kuvvetin büyüklüğüne göre değişir.
Şimdi çocukların ifadelerini tek tek inceleyelim:
- Ahmet’in ifadesi: Ahmet diyor ki “kütle arttıkça yer çekimi kuvveti azalır”. Bu doğru değil. Kütle arttıkça, yer çekimi kuvveti artar, azalmaz. Yani Ahmet’in ifadesi yanlıştır.
- Aysu’nun ifadesi: Aysu, “Ağırlık, değişmeyen madde miktarıdır” diyor. Ağırlık, madde miktarı değil, madde miktarına (yani kütleye) etki eden yer çekimi kuvvetidir. Madde miktarı değişmeyen şey kütledir. Bu yüzden Aysu’nun ifadesi de yanlıştır.
- Cansu’nun ifadesi: Cansu, “Kütle birimi kilogram, ağırlık birimi Newton’dur” diyor. Bu bilgi tamamen doğrudur. Kütleyi kilogram (kg) ile, ağırlığı ise Newton (N) ile ölçeriz.
Sonuç: Doğru ifadeyi söyleyen çocuk Cansu‘dur.
Bence Cansu’nun cevabı doğrudur çünkü Cansu’nun söylediği gibi, kütlenin birimi kilogramdır ve bir cismin kütlesi evrenin her yerinde aynıdır. Ağırlık ise, kütleye etki eden yer çekimi kuvveti olduğu için, bu kuvvetin değiştiği yerlerde (örneğin Ay’da veya farklı gezegenlerde) ağırlık da değişir. Ağırlığın birimi ise Newton’dur.
—
3. Dalından kopan bir elma nereye düşer? Niçin?
Bu çok temel bir fizik sorusu! Düşen elmanın neden yere düştüğünü hepimiz biliyoruz ama bilimsel olarak bunun nedenini açıklayalım.
Çözüm:
Dalından kopan bir elma, Dünya’nın uyguladığı yer çekimi kuvveti nedeniyle yere düşer. Yer çekimi, kütlesi olan tüm cisimlerin birbirini çekmesidir. Dünya’nın kütlesi çok büyük olduğu için, etrafındaki her şeyi kendine doğru çeker. Elma da bu çekim kuvvetinin etkisiyle aşağı doğru hareket eder.
Sonuç: Dalından kopan bir elma yere düşer.
Açıklama: Çünkü Dünya’nın uyguladığı yer çekimi kuvveti elmayı kendine doğru çeker.
—
B) Aşağıda verilen ifadelerin doğru ya da yanlış olduğuna karar vererek seçeneklerden birini işaretleyiniz. Niçin böyle düşündüğünüzü açıklayınız.
1. Dünya’daki ağırlığı 10 N olan bir cismin Ay’daki ağırlığı Dünya’dakinden daha az olur.
( ) Doğru (X) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Ay’ın yer çekimi kuvveti, Dünya’nın yer çekimi kuvvetinden daha azdır. Bu nedenle, bir cismin Ay’daki ağırlığı, Dünya’daki ağırlığından daha az olur.
Bu ifade, “Dünya’daki ağırlığı 10 N olan bir cismin Ay’daki ağırlığı Dünya’dakinden daha az olur” diyor. Bu doğru bir bilgidir. Ancak soruda yanlış olarak işaretlenmesi istenmiş. Demek ki burada bir yanlışlık var veya ben soruyu yanlış anladım. Tekrar bakalım… Ah, anladım! Şıklardan birini işaretleyip, neden öyle düşündüğümüzü açıklamamız isteniyor. Eğer ifade doğruysa “Doğru”yu işaretleyip nedenini açıklayacağız. Eğer yanlışsa “Yanlış”ı işaretleyip nedenini açıklayacağız.
Bu ifade doğru bir ifadedir. Ay’ın yer çekimi, Dünya’nın yer çekiminin yaklaşık altıda biri kadardır. Bu yüzden, bir cismin Ay’daki ağırlığı Dünya’daki ağırlığından daha az olur.
Sonuç: (X) Doğru
Açıklama: Çünkü Ay’ın kütlesi Dünya’nın kütlesinden daha az olduğu için, Ay’ın uyguladığı yer çekimi kuvveti de Dünya’nınkinden daha azdır. Bu yüzden bir cismin Ay’daki ağırlığı Dünya’daki ağırlığından daha az olur.
—
2. Dünya’daki kütlesi 50 kg olan bir cismin Ay’daki kütlesi Dünya’dakinden daha az olur.
( ) Doğru ( ) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Kütle, bir cisimdeki madde miktarıdır ve bu miktar, cismin bulunduğu yere göre değişmez. Yani bir cismin kütlesi Dünya’da neyse, Ay’da da aynıdır.
İfade bize, “Dünya’daki kütlesi 50 kg olan bir cismin Ay’daki kütlesi Dünya’dakinden daha az olur” diyor. Bu ifade yanlıştır.
Sonuç: ( ) Yanlış
Açıklama: Çünkü kütle, bir cisimdeki madde miktarıdır ve bu miktar, cismin bulunduğu yere göre değişmez. Bu nedenle, bir cismin Dünya’daki kütlesi ne ise, Ay’daki kütlesi de aynı olur.
—
3. Bir cismin ağırlığı, farklı gök cisimlerinde değişkenlik gösterebilir.
( ) Doğru ( ) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Daha önceki sorularda da konuştuğumuz gibi, ağırlık, kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir. Farklı gök cisimlerinin (gezegenler, uydular vb.) kütleleri farklı olduğu için, uyguladıkları yer çekimi kuvvetleri de farklıdır. Bu da cismin ağırlığının farklı gök cisimlerinde değişmesine neden olur.
Bu ifade doğru bir ifadedir.
Sonuç: (X) Doğru
Açıklama: Çünkü her gök cisminin kütlesi farklıdır ve bu durum, uyguladıkları yer çekimi kuvvetinin farklı olmasına yol açar. Ağırlık, yer çekimi kuvvetine bağlı olduğu için, cismin ağırlığı farklı gök cisimlerinde değişkenlik gösterir.
—
4. Bir cismin kütlesi, farklı gök cisimlerinde değişkenlik gösterebilir.
( ) Doğru ( ) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Kütle, bir cisimdeki madde miktarıdır. Bu madde miktarı, bulunduğumuz yere göre değişmez. Yani bir cismin kütlesi, Dünya’da da aynıdır, Ay’da da aynıdır, uzayda da aynıdır.
Bu ifade yanlış bir ifadedir.
Sonuç: ( ) Yanlış
Açıklama: Çünkü kütle, bir cisimdeki madde miktarıdır ve bu miktar, cismin bulunduğu gök cismine göre değişmez. Kütle, evrenin her yerinde aynıdır.
—
5. Bir cismin kütlesi ve ağırlığı her yerde aynıdır.
( ) Doğru ( ) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Bu ifade hem kütle hem de ağırlık için doğru olup olmadığını soruyor. Kütle her yerde aynıdır, evet. Ama ağırlık, yer çekimi kuvvetine bağlı olduğu için her yerde aynı değildir, değişebilir.
Bu nedenle, ifadenin tamamı doğru değildir.
Sonuç: ( ) Yanlış
Açıklama: Çünkü bir cismin kütlesi her yerde aynıdır, ancak ağırlığı yer çekimi kuvvetinin farklı olduğu yerlerde (örneğin Dünya ve Ay’da) farklılık gösterir. Bu yüzden ifadenin tamamı doğru değildir.
—
6. Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça cisimlerin ağırlığı azalır.
( ) Doğru ( ) Yanlış
Çünkü
Çözüm:
Yer çekimi kuvveti, cisimlerin birbirine olan uzaklığı arttıkça azalır. Dünya’nın yüzeyinden uzaklaştıkça, Dünya’nın merkezinden de uzaklaşmış oluruz. Bu da Dünya’nın uyguladığı yer çekimi kuvvetinin azalmasına neden olur. Ağırlık da yer çekimi kuvveti olduğuna göre, Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça cisimlerin ağırlığı azalır.
Bu ifade doğru bir ifadedir.
Sonuç: (X) Doğru
Açıklama: Çünkü yer çekimi kuvveti, kütlelerin arasındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Dünya yüzeyinden uzaklaştıkça, Dünya’nın merkezinden de uzaklaşılır ve bu durum, Dünya’nın uyguladığı yer çekimi kuvvetinin azalmasına yol açar. Dolayısıyla cismin ağırlığı da azalır.
Umarım bu çözümler ve açıklamalar konuyu daha iyi anlamanıza yardımcı olmuştur. Bir sonraki dersimizde görüşmek üzere!