You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
2<br />
Giriş Etkinlikleri<br />
Havaya attığımız her cisim yere düşüyor<br />
ancak gökyüzünde bulunan yüzlerce uydudan<br />
hiçbiri yere düşmüyor. Bunun nedeni nedir ?<br />
Yanıtlarınızı arkadaşlarınız <strong>ve</strong><br />
öğretmeninizle tartışarak defterinize not ediniz.<br />
Ünite sonunda yanıtlarınızı yeniden<br />
değerlendiriniz.<br />
Günümüzde tarihi eser olarak değerlendirilen binaların yapıldığı çok eski dönemlerde dozer,<br />
vinç gibi iş makinelerinin olmadığını biliyoruz. O halde, binaların inşaasında kullanılan, büyük <strong>ve</strong> ağır<br />
taşlar nasıl hareket ettirilip, yüksek yerlere çıkartılıyordu ?<br />
Yanıtlarınızı arkadaşlarınız <strong>ve</strong> öğretmeninizle tartışarak defterinize not ediniz. Ünite sonunda<br />
yanıtlarınızı yeniden değerlendiriniz.<br />
20
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
KUVVET VE HAREKET<br />
Sabahleyin uyanıp yatağımızdan kalkarak, odamızın kapısını açarak, ekmek dilimleyerek,<br />
masadaki kitabımızı çantamıza yerleştirerek <strong>ve</strong> bunlara benzer daha birçok eylemi gerçekleştirerek<br />
yaşamımızı sürdürüyoruz. Gerçekleştirdiğimiz bu gibi eylemlerin birer itme ya da çekme etkisi<br />
olduğuna dikkat ettiniz mi?<br />
Büyük bir geminin motorları tarafından itildiğini ya da rüzgarın yaprakları nasıl savurduğunu<br />
görebiliriz. Her iki durumda da gerçekte gördüğümüz kuv<strong>ve</strong>t değil kuv<strong>ve</strong>tin yol açtığı sonuçlardır.<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> en genel tanımıyla itme <strong>ve</strong>ya çekme etkisidir. Yol açtığı sonuçları görerek ya da hissederek<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>'in varlığını anlayabiliriz.<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>'in iki türü vardır. Daire etrafında etkiyen “Döndürme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i” <strong>ve</strong> düz bir hat üzerinde<br />
etkiyen “Doğrusal <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>” . Kavanozun kapağını açmak için Dairesel <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>, ağır bir yükü çekerek<br />
taşımak için Doğrusal <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> kullanırız.<br />
21
2<br />
2.1 A - Çevremizdeki <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>ler<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Havaya attığımız taş tekrar yere düşüyor.<br />
Odamızın penceresini açmak için itiyoruz.<br />
Mıknatıslar demir <strong>ve</strong> nikel gibi metalleri üzerilerine çekerler.<br />
Yükleri iterek ya da çekerek bir yerden başka bir yere taşıyoruz.<br />
Elimizde tutuğumuz taşı bıraktığımızda yere düşer. Bunun<br />
nedeni bir kuv<strong>ve</strong>t olabilir mi? E<strong>ve</strong>t bunun nedeni Kütle çekimi adı<br />
<strong>ve</strong>rilen kuv<strong>ve</strong>ttir. Bütün cisimler birbirine çekim kuv<strong>ve</strong>ti uygularlar<br />
fakat küçük cisimlerin birbirlerine uyguladıkları bu çekim fark<br />
edilmeyecek kadar küçüktür. Ancak Dünya gibi büyük bir kütle söz<br />
konusu olduğunda bu çekim kuv<strong>ve</strong>ti o kadar büyüktür ki diğer tüm<br />
cisimleri kendi üzerine çeker. Bu kuv<strong>ve</strong>te Yerçekim <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i denir.<br />
Yerçekim <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i’ni yenerek, gemilerin denizde yüzdüklerini, uçakların havada uçduğunu<br />
biliyoruz. Gemilere <strong>ve</strong> uçaklara etki eden başka kuv<strong>ve</strong>tler var mı? E<strong>ve</strong>t var.<br />
Bu ku<strong>ve</strong>tin adı Kaldırma <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i'dir. Su <strong>ve</strong> hava, cisimleri yukarıya doğru itme etkisine yani<br />
Kaldırma <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i'ne sahiptirler.<br />
Suyun Kaldırma <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Havanın Kaldırma <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Yerçekimi <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Yerçekimi <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Mıknatıslar bazı metalleri üzerlerine çekerler. Mıknatısların kendi aralarında da çekme <strong>ve</strong>ya<br />
itme vardır. Bu eylemin meydana gelmesine neden olan kuv<strong>ve</strong>tin adına Manyetik <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> denir.<br />
Atomların yapısında bulunan elektronlar <strong>ve</strong> protonlar arasında aynı durum sözkonusudur, itme ya da<br />
çekme vardır. Buna Elektriksel <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> denir.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> birimi, adını Genel<br />
Çekim Yasasını bulan İngiliz<br />
biliminsanı Sir Isaac<br />
Newton'dan almıştır.<br />
22
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
2.1 B - <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> Nedir ?<br />
Futbol oynarken, her vuruşta topu farklı yönlerde<br />
bulunan takım arkadaşlarımıza ya da gol atmak için kaleye<br />
doğru gönderebiliriz. Vuruş kuv<strong>ve</strong>timize göre topa farklı<br />
hızlar kazandırabiliriz. Kaleci tarafından tutulduğunda ise top<br />
durur.<br />
Halat çekme oyununda, büyük kuv<strong>ve</strong>tle çeken takım<br />
kazanır, her iki takım da aynı kuv<strong>ve</strong>tle çekerse hareket<br />
gerçekleşmediğinden kazanan olmaz. Burada kullanılan kuv<strong>ve</strong>t<br />
kaslarımızdaki kuv<strong>ve</strong>ttir.<br />
Cisimlerin üzerine değişik yönlerden değişik kuv<strong>ve</strong>tler etki eder.<br />
Cisim hareketsizse, tüm karşılıklı kuv<strong>ve</strong>tler birbirini dengeliyor<br />
demektir. Cismin hareket edebilmesi için bir yönde etki eden kuv<strong>ve</strong>t,<br />
diğer yönde etki eden kuv<strong>ve</strong>tten daha büyük olmalıdır. <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>, duran<br />
cisimleri hareket ettirebilir, hareketli cisimleri durdurabilir ya da<br />
hareketin yönünü değiştirebilir.<br />
100 Newton 100 Newton<br />
Karşılıklı kuv<strong>ve</strong>tler dengeli, cisim hareket etmez.<br />
20 Newton 100 Newton Sağ taraftaki kuv<strong>ve</strong>t daha büyük :<br />
100 - 20 = 80 Newton'luk kuv<strong>ve</strong>tle sağa doğru<br />
hareket eder.<br />
100 Newton 100 Newton<br />
20 Newton<br />
100 Newton 100 Newton<br />
100 Newton<br />
Sol taraftaki toplam kuv<strong>ve</strong>t daha büyük :<br />
(100 + 20) 100 = 20 Newton'luk kuv<strong>ve</strong>tle sola<br />
doğru hareket eder.<br />
Karşılıklı kuv<strong>ve</strong>tler dengeli ancak farklı yönde bir<br />
kuv<strong>ve</strong>t uygulandığından cisim aşağıya doğru<br />
hareket eder.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
İngiltere Bristol Üni<strong>ve</strong>rsitesin<br />
de tasarlanan bilardo robotu,<br />
toplara vurulması gereken<br />
kuv<strong>ve</strong>ti hatasız hesaplayabiliyor.<br />
23
2<br />
2.1 C - <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i Nasıl Ölçeriz ?<br />
Cisimlerin kütle <strong>ve</strong> hacim gibi büyüklükleri olduğunu, kütlenin de teraziyle ölçüldüğünü biliyoruz.<br />
Cisimler üzerine etki eden en büyük kuv<strong>ve</strong>tlerden birisinin de Yerçekimi <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i olduğunu öğrendik.<br />
Bilim insanları ölçeklendirilmiş yaylı bir düzenek hazırlayarak 100 gramlık cismin üzerine etki eden<br />
yerçekimi kuv<strong>ve</strong>tinin yayda oluşturduğu uzama miktarını 1 Newton olarak belirlediler. Sözkonusu<br />
düzeneğe Dinamometre adını <strong>ve</strong>rdiler.<br />
Dinamometre değişik şekillerde yapılabilir. Yaylı el kantarı bir dinamometredir.<br />
Laboratuvarlarda kullanılan dinamometrelerin üzerilerinde en fazla kaç Newton'luk kuv<strong>ve</strong>t<br />
ölçebilecekleri belirtilmiştir. Dinamometre yapımında kullanılan yayların esneklik sınırları vardır.<br />
Yayların esnekliği dinamometrenin gösterebileceği kuv<strong>ve</strong>t miktarını belirler.<br />
Yerçekimi<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Dünya üzerinde, 1 kilogramlık cisme etkiyen yerçekim<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i yaklaşık 9.81 Newton'dur. Bu bilgilerden yararlanarak<br />
kütlesini bildiğimiz cisimlerin ağırlığını bulabiliriz.<br />
Örneğin 20 kilogram kütleli bir cismin ağırlığı 20 x<br />
9,81 = 196,2 Newton olur.<br />
Yukarıdaki örnekte de görüleceği gibi Ağırlık, dünyamızın cisimler üzerine uyguladığı Yerçekim<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i' dir. Araştırma yapmak için Ay'a giden bir astronotun ağırlığı Ay'ın Çekim <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i Dünya'nın<br />
kinden küçük olduğundan, oradaki ağırlığı da dünyanınkinden küçüktür. Astronot uzayda araştırma<br />
yapıyorsa, uzayda yerçekimi olmadığından, astronotun da ağırlığı yoktur.<br />
Bu örnekler ağırlığın, yerçekimi kuv<strong>ve</strong>ti olduğunu göstermektedir. O halde şunu söyleyebiliriz:<br />
Her cismin kütlesi vardır <strong>ve</strong> değişmezdir, ancak ağırlığı bulunduğu ortamın çekim kuv<strong>ve</strong>tine göre<br />
değişir.<br />
Etkinlik<br />
Yukarıdaki resimleri dikkatle inceledikten<br />
sonra, şekiller üzerine etki eden kuv<strong>ve</strong>t ya<br />
da kuv<strong>ve</strong>tleri çizerek, hangilerinin<br />
dengelenmiş kuv<strong>ve</strong>t olduğunu gösteriniz.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
Ayın Çekim <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i, Dünyan'nın<br />
Çekim <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i'nin 1/6' sı<br />
kadardır.<br />
24
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
2.2 A - <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>ler İş Başında<br />
Günümü bahçemizde bulunan ağır bir taşı dışarıya çıkarmak için<br />
harcadım. Taşın üzerine ip bağlayıp çekerek onu dışarıya taşıdım.<br />
Sonunda başardım, bahçemizi taştan temizledim ama ben de yorucu bir<br />
iş günü geçirdim.<br />
Keşke ağır taş, bahçe sınırının kenarında olsaydı, onu daha kolay<br />
dışarıya taşıyabilir bu kadar yorucu bir iş günü geçirmezdim. Oysa ağır<br />
taş bahçe sınırından çok uzaktaydı, dışarıya taşımak için çok uğraşmam<br />
gerekti.<br />
Yukarıdaki örnekte olduğu gibi bilim insanları uygulanan kuv<strong>ve</strong>t ile bu kuv<strong>ve</strong>t doğrultusunda<br />
cismin yer değiştirme miktarının çarpımına, iş diyorlar. <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> uyguladığımız cisim bizim kuv<strong>ve</strong>timiz<br />
doğrultusunda hareket etmezse iş yapmış sayılmayız.<br />
İŞ = KUVVET x YOL<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> 100 Newton<br />
Joule Newton Metre<br />
Mesafe 15 metre<br />
İŞ =<br />
100 x 15 = 1500 Joule<br />
Daha güçlü olsaydım, bahçedeki taşı dışarıya çıkarma işini daha çabuk yapabilirdim. Böylelikle<br />
bütün bir günümü iş yaparak geçirmek zorunda kalmazdım.<br />
Bilim insanları tarafından işin yapılma hızına Güç denmektedir. Herhangi bir işin ne kadar<br />
sürede yapıldığını anlatmak için Güç kavramını kullanırız<br />
Watt<br />
GÜÇ =<br />
İŞ<br />
________<br />
ZAMAN<br />
Joule<br />
Saniye<br />
Biliyor muydunuz?<br />
İnsan hakları bildirgesinin temeli, insanların iş<br />
yaparken harcadıkları gücün karşılığıyla ilişkilidir.<br />
Eskiden beygir gücü olarak<br />
ölçülen Güç birimi,<br />
günümüzdeki adını buhar<br />
makinesi yaratıcısı olan James<br />
Watt'tan almıştır.<br />
25
2<br />
2.3 A - Basit Makineler<br />
Girne Kalesi, Salamis antik kenti çok eski<br />
dönemlerden günümüze kadar ulaşmış mimari<br />
eserlerdir. Dünyaca ünlü olan Mısır Piramitleri de bu<br />
alandaki en güzel örneklerden birisidir. Peki ama,<br />
günümüz iş makinelerinin henüz icat edilmediği çok eski<br />
dönemlerde bu mimari eserler nasıl meydana getirildi ?<br />
Eğim mesafesi<br />
800 metre<br />
Yükseklik<br />
100<br />
metre<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>en<br />
100 1<br />
Kazanç<br />
= ------- = ---<br />
800 8<br />
Piramitlerin en büyüğü yaklaşık 146 metre yüksekliğindedir. Piramitlerin yapımlarında kullanılan<br />
büyük kayalar, 146 metrelik yüksekliğe eğik düzlem ya da rampa dediğimiz eğim kullanılarak<br />
çıkartılmıştı.<br />
Kayayı doğrudan yukarıya çıkarmak, kısa bir mesafeyi içeriyor ama çok fazla kuv<strong>ve</strong>t<br />
gerektiriyor. Eğik düzlem kullanılarak yukarıya taşınırsa, çok daha uzun bir mesafede kuv<strong>ve</strong>t uygulamak<br />
gerekir ancak bu durumda gereken kuv<strong>ve</strong>t de çok küçülür, binlerce kişinin kaldırabileceği ağır bir kaya,<br />
bir kaç kişi tarafından istenilen yere çıkarılabilir.<br />
Aslında eğik düzlem kullanılırken yapılan iş miktarında bir değişiklik olmaz. Yalnızca, aynı yük çok<br />
daha uzun bir mesafeden taşınmış olur. Mesafe ne kadar artarsa eğimle beraber uygulanan kuv<strong>ve</strong>t o<br />
kadar azalır. Bu düzenek bir temel makine örneğidir. Bilim insanları herhangi bir işi yaparken, kuv<strong>ve</strong>tin<br />
türünü, doğrultusunu ya da büyüklüğünü değiştirebilen temel makineleri “Basit Makine” olarak<br />
adlandırırlar.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
Bilimsel düşünceye uymak<br />
yaşantımızı kolaylaştırır.<br />
2. yüzyılda yaşayan eski Yunanlı<br />
bilim insanı İskenderiyeli<br />
Heron, en karmaşık makinelerin<br />
bile aslında 5 tane basit<br />
makineden oluştuğuna<br />
inanıyordu.<br />
26
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
2.3 B - Çevremizdeki Eğik Düzlemler<br />
Eğik Düzlem<br />
Eğik düzlemler , en temel basit makinedir <strong>ve</strong> çok farklı alanlarda kullanılır.<br />
Gemilerin ön kısımları eğik düzlem gibi çalışır. Gemi, bu sayede<br />
suyu yararak rahat bir biçimde ilerler.<br />
Vida<br />
Çok geniş bir kullanım alanına sahip olan vida, iki ya da daha<br />
fazla parçayı birleştirmek için kullanılır. Vidalar dairesel kuv<strong>ve</strong>ti,<br />
doğrusal kuv<strong>ve</strong>te dönüştürürler. Görünüş olarak benzemese de<br />
vidalar eğik düzlem gibi çalışır.<br />
Vidayı tam bir tur<br />
çevirdiğinizde, vida bir diş<br />
aralığı kadar ilerler buna vida<br />
adımı denir.<br />
Balta, iki eğik düzlemin bir araya<br />
geldiği bir makinedir. Baltanın<br />
keskin ucu ağaca girer <strong>ve</strong> giderek<br />
genişleyen yapısıyla çok daha<br />
fazla kuv<strong>ve</strong>t uygulayıp ağacı ikiye<br />
ayırmaya zorlar.<br />
Etkinlik<br />
Çevrenizde gördüğünüz en az 5 adet eğik düzlemi <strong>ve</strong> bu eğik<br />
düzlemlerin hangi amaçlar için kullanıldığını belirleyiniz.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
1891 yılında Amerikalı Whitcomb<br />
Judson tarafından icat edilen<br />
fermuar, üç eğik düzlemden<br />
yararlanarak çalışan basit<br />
makinedir.<br />
27
2<br />
2.3C-AğırYükleri Az <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>le Kaldırıyoruz<br />
Kaldıraç<br />
Kaldıraçlar, düz bir çubuk <strong>ve</strong> destekten oluşan iki parçalı basit makinelerdir. Kaldıracın kullanım<br />
amacına göre, destek çubuğun altında istenilen yere konabilir.<br />
Günlük yaşantımızda çeşitli kaldıraçlar kullanıyoruz. Balık tutmak için kullandığımız olta, çekiç,<br />
makas, terazi, el arabası kaldıraçlara birer örnektir.<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
Yük<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> Kolu<br />
Yük Kolu<br />
Destek<br />
Makara<br />
Makaraları kullanarak kuv<strong>ve</strong>tin yönünü <strong>ve</strong> büyüklüğünü isteğimize göre<br />
değiştirebiliriz. Yük kaldırma işlemi yapan asansör <strong>ve</strong> vinçler makaralı<br />
sistemlerdir. Makaralar, Sabit Makaralar, <strong>Hareket</strong>li Makaralar <strong>ve</strong><br />
Palangalar olmak üzere üç temel gruba ayrılırlar.<br />
Sabit Makara<br />
<strong>Hareket</strong>li Makara<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
Palanga<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
Yük<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
Yük<br />
Etkinlik<br />
Aşağıdaki kaldıraçlarda destek,<br />
kuv<strong>ve</strong>t <strong>ve</strong> yük noktalarını<br />
gösteriniz.<br />
Yük<br />
Biliyor muydunuz?<br />
Yelkenli gemilerde, yelkenlerin<br />
hızlı <strong>ve</strong> kolay bir şekilde<br />
toplanıp açılması için makalar<br />
kullanılır.<br />
28
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
2.3 D - Döndürme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>ini Kullanalım<br />
Tekerlek <strong>ve</strong> Aks<br />
Tekerlek hiç kuşkusuz en önemli buluşlardan birisidir. Taşıtlar, tekerleğin bağlı bulunduğu aksı<br />
döndürmesi ile hareket ederler. Aksın dairesel hareketi yükleri, tekerlek tarafından yerde hareket<br />
ettirebilen doğrusal harekete dönüştürür. Tekerleklerin çevresi aksınkinden çok daha büyük<br />
olduğundan, aksın tekerleğe uyguladığı kuv<strong>ve</strong>t, tekerleğin yere uyguladığından çok daha azdır.<br />
Büyük alan<br />
az kuv<strong>ve</strong>t<br />
Küçük alan<br />
çok kuv<strong>ve</strong>t<br />
Tornavidanın tutma yeri,ucundan daha geniştir.<br />
Bu nedenle kuv<strong>ve</strong>tten kazanç sağlanmış olur <strong>ve</strong><br />
vida daha büyük bir kuv<strong>ve</strong>tle döndürülür.<br />
Tornavida, tekerlek <strong>ve</strong> aksa güzel bir örnektir.<br />
Dişli <strong>ve</strong> Kayışlı Çarklar<br />
Dişli <strong>ve</strong> kayışlı çarklar dairesel kuv<strong>ve</strong>tin büyüklüğünü <strong>ve</strong> yönünü<br />
değiştiren basit makinelerdir. Dairesel olarak hareket eden çarklar,<br />
dişlerle ya da kayışlarla birbirlerine bağlanır, böylelikle herhangi bir<br />
çarkın dönmesi , diğer çarkı da etkiler. Dişli <strong>ve</strong>ya kayışlı çarklarda büyük<br />
çark tam tur döndüğünde, küçük çark oranına göre 1’den daha fazla<br />
dönmektedir.<br />
Dişli Çark<br />
Bisikletlerde hem dişli hem de kayışlı çarklar vardır.<br />
Sağlamlık açısından kayış yerine zincir<br />
kullanılmaktadır.<br />
Kayışlı Çark<br />
Etkinlik<br />
Yanda gördüğünüz şekilden<br />
faydalanarak kendinize dişli<br />
yapınız. Bunu için 1 cm kalınlığında iki<br />
adet çiğ patates dilimine, bir karton<br />
kutuya <strong>ve</strong> 16 adet kürdana<br />
ihtiyacınız olacak.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
Toshiba firmasının ürettiği<br />
dünyanın en küçük motorunun<br />
genişliği 1mm' dir.<br />
29
2<br />
2.4A-YaSürtünme Olmasaydı!<br />
Yerde duran topa vurduğumuzda, top bir süre hareket eder sonra yavaşlayarak durur.<br />
Masanın üzerindeki kitabı ittiğimizde biraz ilerledikten sonra yavaşlar <strong>ve</strong> durur.<br />
Yukarıdaki örnekleri artırmak mümkün. Kısacası kuv<strong>ve</strong>t uyguladığımız her cisim, bir süre<br />
hareket ettikten sonra yavaşlayarak duruyor. Bunun nedeni ne olabilir ? <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>, duran cisimleri<br />
hareket ettirebilir, hareketli cisimleri durdurabilir ya da hareketin yönünü değiştirebilir. İlkesini<br />
öğrenmiştik, o halde örneklerde bahsedilen durma eylemini bir kuv<strong>ve</strong>t sağlıyor. Peki ama hangi kuv<strong>ve</strong>t ?<br />
Bu kuv<strong>ve</strong>t Sürtünme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i’ dir. Sürtünme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i daima hareketin zıt yönünde olduğundan<br />
cisimleri durdurma etkisi yaratır.<br />
<strong>Hareket</strong> Yönü<br />
Sürtünme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Uygulanan <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
Ellerimizi birbirine hızlıca sürtelim, ne oldu ? Ellerimiz ısındı mı ?<br />
Ellerimizi birbirine sürtmeye devam edersek, sürtünme aşınmaya neden olur <strong>ve</strong> yaralar<br />
oluşmaya başlar.<br />
Buradan da anlaşılacağı gibi sürtünme güç kaybına neden olur, çünkü harcadığımız enerjinin<br />
büyük bir kısmı sürtünme sayesinde ısı enerjisine dönüşüp ortamdan kaybolur.<br />
Sürtünmeyi azaltmanın çeşitli yolları vardır. <strong>Hareket</strong> eden iki yüzey arası<br />
pürüzsüz, yağ <strong>ve</strong>ya su gibi kaynak maddeler sürülmüşse sürtünme azaltılmış olur.<br />
Sürtünmeyi, kayma hareketini, yuvarlanma hareketine dönüştürerek de azaltabiliriz.<br />
Kitabınızın altına birkaç bilye koyarak hareket ettiriniz. Daha kolay hareket ediyor mu ?<br />
<strong>Hareket</strong> eden taşıtlara havanın Sürtünme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
etki etmektedir. Bilim insanları, havanın sürtünme<br />
kuv<strong>ve</strong>tini azaltmak için aerodinamik adı <strong>ve</strong>rilen yeni araç<br />
tasarımları geliştirmektedirler.<br />
Kaymayı<br />
engelleyen<br />
çıkıntılar<br />
Sürtünme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i’nin birçok yararı da vardır. Ayağımızla yer<br />
arasında sürtünme olmasaydı yürüyemez, sürekli kayar düşerdik. Bu<br />
nedenle yerle daha iyi sürtünsün diye ayakkabıların tabanlarında<br />
çıkıntılar vardır. Ayrıca kullandığınız kalem ile, defter arasında da<br />
sürtünme vardır. Kaleminizle sürtünme olmadan yazmanız imkansız.<br />
Sürtünmenin çok az olduğu cam gibi yüzeylere kurşun kalemle yazmanız<br />
hiç de kolay değildir.<br />
30
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
2.5 A - <strong>Hareket</strong> Edelim<br />
Çevremize baktığımızda her şeyin hareket ettiğini fark edebiliriz. Arabalar, bisikletler, uçaklar<br />
her an bir noktadan başka bir noktaya gitmektedirler. Dünyamızın, Güneş etrafında döndüğünü, Ay'ın<br />
Dünya etrafında döndüğünü biliyoruz. Kısacası evrendeki her şey hareket etmektedir. Evrende her şey<br />
sürekli hareket ettiğine göre, kendi özel hareketimizi anlatmak için belirli bir referans noktası<br />
seçmeliyiz.<br />
Bilim insanları, belirlenen bir konumdan bir başka konuma gitmeye, yani yer değiştirmeye hareket<br />
diyorlar.<br />
Yer değiştirme = Son Konum - İlk Konum<br />
Konumlar<br />
Metre<br />
A B C D E<br />
0 2 4 6 8<br />
Yanda belirlenen referans noktalarına göre<br />
B noktasından, D noktasına giden bir<br />
arabanın yer değiştirmesi şöyle bulunur :<br />
Yer değiştirme = Son Konum - ilk Konum<br />
Yer değiştirme = 6 - 2<br />
Yer değiştirme = 4 metre<br />
Yukarıdaki örnekte B konumundan , D konumuna giden araba 4metre yer değiştirmiştir. Burada<br />
arabanın yer değiştirme miktarı ile aldığı yol aynıdır. Ancak her zaman böyle olmamaktadır.<br />
Yer değiştirme'nin iki konum arasındaki fark olduğunu biliyoruz. Yer değiştirme, başlangıç<br />
noktası, doğrultu <strong>ve</strong> yönle ilgili bir kavramdır. Başlangıç noktası , doğrultu <strong>ve</strong> yön içeren bu tür<br />
büyüklükler <strong>ve</strong>ktörel büyüklük olarak adlandırılır.<br />
Alınan Yol ise arabanın hareket ettiği mesafedir. Mesafe doğrultu <strong>ve</strong> yön içermeyen skaler<br />
büyüklüktür.<br />
Okul<br />
Şekilde evden, okula gitmek için iki farklı<br />
yolun bulunduğu görülüyor. Buna göre :<br />
Yeşil yoldan okula gidilirse ;<br />
Yer değiştirme = 100 metre<br />
Alınan Yol = 100 metre<br />
100 metre<br />
80<br />
metre<br />
Kırmızı yoldan okula gidilirse ;<br />
Yer değiştirme = 100 metre<br />
Alınan Yol = 60 + 80 = 140<br />
metre'dir.<br />
Ev<br />
60 metre<br />
Her iki durumda yer değiştirme konum<br />
farkı anlamına geldiği için aynı ancak alınan yol<br />
farklıdır.<br />
Biliyor muydunuz?<br />
İlk araba yarışları 1909<br />
yılında yapıldı <strong>ve</strong> en hızlısı<br />
saatte 105 km yol aldı.<br />
31
2<br />
2.5B-Hız<strong>ve</strong>Sürat<br />
Hız <strong>ve</strong> Sürat kavramlarını birbirinden ayıran özelik, hız'ın<br />
<strong>ve</strong>ktörel , süratin ise skaler büyüklükler olmasıdır. Başka bir deyişle<br />
herhangi bir hareketlinin hızını bulurken <strong>ve</strong>ktörel büyüklük olan yer<br />
değiştirmeyi,<br />
sürati bulunurken skaler büyüklük olan alınan yol<br />
miktarını kullanırız.<br />
Vektörel<br />
Skaler<br />
HIZ =<br />
YER DEĞİŞTİRME<br />
_____________<br />
ZAMAN<br />
SÜRAT =<br />
ALINAN YOL<br />
_____________<br />
ZAMAN<br />
Etkinlik<br />
A<br />
Düz Yol : 200 metre<br />
B<br />
Virajlı Yol : 1500 metre<br />
A noktasından, B noktasına düz yoldan 10 saniyede, virajlı yoldan 50 saniyede ulaşabiliyoruz. Buna<br />
göre her iki yolu kullandığımızda elde ettiğimiz Hız <strong>ve</strong> Sürat şöyle bulunur<br />
Düz yolu kullanırsak ;<br />
Hız = Yer değiştirme / Zaman<br />
Sürat = Alınan Yol / Zaman<br />
Hız = 200 / 10 = 20 metre/saniye<br />
Sürat = 200 / 10 = 20 metre/ saniye<br />
Düz yolda yer değiştirme ile alınan yol aynı olduğundan hız ile süratta aynı sonucu <strong>ve</strong>rir.<br />
Virajlı yolu kullanırsak ;<br />
Hız = Yer değiştirme / Zaman<br />
Sürat = Alınan Yol / Zaman<br />
Hız = 200 / 50 = 4 metre/saniye<br />
Sürat = 1500 / 50 = 30 metre/ saniye<br />
Virajlı yolda yer değiştirme ile alınan yol farklı olduğundan hız ile sürat’te farklı sonuçlar <strong>ve</strong>rir.<br />
32
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
TEST - 2<br />
1. Aşağıda <strong>ve</strong>rilen eylemlerde hangi tür kuv<strong>ve</strong>tler kullanıldığını örnekteki gibi eşleştirerek<br />
belirleyiniz.<br />
a) Masayı çekerek başka bir yere taşımak.<br />
b) Kavanozun kapağını açmak.<br />
c) Balta ile ağaç kesmek.<br />
d) Makara kullanarak bir yükü yukarı çekmek.<br />
e) Tornavida ile tahtadaki vidayı sökmek.<br />
f) Bisikletin pedallarını çevirmek.<br />
Döndürme<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i<br />
Doğrusal<br />
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong><br />
2.<br />
Resimlerde gösterilen cisimlerin üzerine hangi kuv<strong>ve</strong>tler etki etmektedir ?<br />
3. Aşağıdaki dinamometrelerin ölçtüğü değerlere göre <strong>ve</strong>rilen tabloyu doldurun <strong>ve</strong> soruları<br />
yanıtlayın.<br />
I.<br />
A<br />
0N<br />
10 N<br />
20 N<br />
II.<br />
B<br />
0N<br />
50 N<br />
100 N<br />
III.<br />
Cisim Dinamometre Ağırlığı<br />
A cismi<br />
B cismi<br />
C cismi<br />
4. Aşağıda <strong>ve</strong>rilen nesnelerde hangi basit makineler bulunur ?<br />
C<br />
0N<br />
1N<br />
2N<br />
3N<br />
a) Hangi cisim en ağırdır?<br />
b) 1 Newton’luk cismi hangi dinamometre<br />
ile ölçmeliyiz?<br />
5. Belirtilen referans noktalarına göre hangi araba daha hızlıdır ?<br />
Konumlar A B C D E F G H I J K<br />
(Metre)<br />
Ferrari<br />
Mercedes<br />
Honda<br />
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50<br />
10 saniyede D noktasından J noktasına gitti.<br />
20 saniyede G noktasından K noktasına gitti.<br />
50 saniyede A noktasından E noktasına gitti.<br />
33
2<br />
Çoklu Zeka Etkinlikleri<br />
Aşağıdaki sorulara 5 adet de<br />
kendiniz ekleyerek toplam 10 soruluk<br />
bir ropörtaj hazırlayınız.<br />
Hazırladığınız bu ropörtajı<br />
ailenizden <strong>ve</strong> sınıf arkadaşlarınızdan<br />
en az ikişer kişiye uygulayınız.<br />
Soru 1 : Sizce <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> ne demektir ?<br />
__________________________________<br />
Soru 2 : Günlük yaşantınızda hangi eylemleri<br />
yaparken kuv<strong>ve</strong>t kullanıyorsunuz?<br />
__________________________________<br />
Soru 3 : Döndürme <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong>i uygulanan eylemlere 2<br />
örnek <strong>ve</strong>rir misiniz?<br />
__________________________________<br />
Verilen basit makinelerin resimlerini<br />
uygun yerlere çiziniz.<br />
Eğik Düzlem<br />
Dişli Çark<br />
Makara<br />
Kaldıraç<br />
Soru 4 : Daha az kuv<strong>ve</strong>t harcayarak iş yapabilmek<br />
için ne gibi aletler kullanıyorsunuz?<br />
__________________________________<br />
Soru 5 : Basit makinelere örnekler <strong>ve</strong>rir misiniz?<br />
__________________________________<br />
Tekerlek <strong>ve</strong> Aks<br />
Vida<br />
Sürtünme olmasaydı<br />
hayatımız nasıl olurdu ?<br />
İşlerimizi az kuv<strong>ve</strong>t<br />
harcayarak yapabiliriz.<br />
Anafikri yukarıda belirten olgulardan biri<br />
olacak şekilde bir kompozisyon yazınız.<br />
____________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
________________________________<br />
Aşağıdaki formüllere uygun<br />
problemler oluşturup çözümlerini<br />
yapınız.<br />
İş = <strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> x Yol<br />
Problem:.............................................<br />
Çözümü:.............................................<br />
......................................................<br />
......................................................<br />
Güç = İş / Zaman<br />
Problem:.............................................<br />
Çözümü:.............................................<br />
......................................................<br />
......................................................<br />
34
<strong>Kuv<strong>ve</strong>t</strong> <strong>ve</strong> <strong>Hareket</strong><br />
Çoklu Zeka Etkinlikleri<br />
Aşağıda <strong>ve</strong>rilen basit makineleri renklerle<br />
sembolize ederek kutucukları belirttiğiniz reklere<br />
boyayınız.<br />
Vida Makara Kaldıraç<br />
Eğik Düzlem Tekerlek <strong>ve</strong> Aks Dişli Çark<br />
Aşağıda <strong>ve</strong>rilen varlıklarda bulunan basit<br />
makineleri belirlediğiniz renk sembollerini<br />
kullanarak bir kağıt üzerinde belirtiniz.<br />
a)<br />
Balta<br />
b) Makas<br />
c) Asansör<br />
d) El arabası<br />
e) Tornavida<br />
Süratli araba kullanmanın<br />
hayatımızdaki olumsuz yanlarını<br />
anlatan bir bülten hazırlayınız.<br />
( Bülten Başlığı )<br />
--------------------<br />
( Slogan)<br />
------------<br />
---------------<br />
-------------------<br />
----------------------<br />
( Konuyu anlatan bilgi <strong>ve</strong>rici yazılar )<br />
-------------------------- ---------------------------<br />
-------------------------- ---------------------------<br />
--------------------------<br />
---------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
Aşağıda <strong>ve</strong>rilen sözleri sevdiğiniz bir şarkının<br />
bestesine uyarlayınız ya da kendiniz yeni bir<br />
beste yapınız.<br />
İki türlü kuv<strong>ve</strong>t var.<br />
Döndürme <strong>ve</strong> doğrusal<br />
Dilediğin basit makineyi<br />
Seç beğen al.<br />
Vida, eğik düzlem<br />
Kaldıraç, makara<br />
Az kuv<strong>ve</strong>t harca işini yap<br />
Tekerleği unutma<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
--------------------------<br />
Aşağıda belirtilen zaman dilimlerinde hangi basit<br />
makinleri kullandığınızı çalışma kağıdınıza<br />
belirtiniz.<br />
07:00 ile 10:00 arası :<br />
--------------------------------------<br />
--------------------------------------<br />
10:00 ile 13:00 arası :<br />
--------------------------------------<br />
--------------------------------------<br />
13:00 ile 15:00 arası :<br />
--------------------------------------<br />
--------------------------------------<br />
15:00 ile 18:00 arası :<br />
--------------------------------------<br />
--------------------------------------<br />
18:00 ile 21:00 arası :<br />
--------------------------------------<br />
--------------------------------------<br />
35
NOTLAR<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................<br />
.......................................................................................................................................................
Change language