3. Ünite KONULAR. Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler. 2 Mıknatısları Tanıyalım. 3 Sürtünme Kuvvetinin Hayatımızdaki Yeri

Transkript

1 3. Ünite KUVVET VE HAREKET KONULAR 1 Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler 2 Mıknatısları Tanıyalım 3 Sürtünme Kuvvetinin Hayatımızdaki Yeri 96

2 Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler Kuvvet ve Hareket Çevremizdeki birçok olayda fark ettiğimiz kuvvet, cisimler üzerinde çoğu zaman itme ve çekme etkisi şeklinde ortaya çıkar. Bu itme ve çekme etkisi, yaylarda olduğu gibi şekil değişimine sebep olurken bazı durumlarda da cisimlerin hareketini değiştirir. Cisimler üzerinde etkisini farkl flekillerde gözlemledi imiz kuvvet bazen fiziksel temas olmadan, ama çoğu zaman da fiziksel temas sonucu ortaya çıkar. ş makinesiyle toprağın kaz lması, bisikletin sürülmesi, cisimlerin havaya kaldırılması, gemilerle tonlarca yükün taşınması gibi durumlarda hangi tür kuvvetler söz konusudur? Kar tanelerinin yeryüzüne düşmesinde, denizlerdeki dalgaların oluşmasında, dağdan yuvarlanan çığın veya kaya parçalarının hareketinde, bir mıknatısın demir, çelik gibi maddeleri çekmesinde hangi tür kuvvetlerin etkili olduğunu söyleyebilir misiniz? Birbirine yeterince yaklaştırılan iki mıknatıs birbirini iter veya çeker. Mıknatısların başka hangi özelliklerinin olduğunu ve bu özelliklerden günlük hayatta hangi alanlarda yararlan ldığın söyleyebilir misiniz? Bisiklet sürerken pedal çevirmeyi b rakt m zda bisiklet bir süre sonra durur. Bu neden olur? Hareket eden bir cismi yavafllatan ya da durduran etki nedir? E. 1 s. 60 Buzlu ve karl yollarda yürümek asfalt yolda yürümekten daha zordur. Bu durumu nas l aç klars n z? Bir motorun birbirine temas eden hareketli parçalar neden ya lan r? E. 2 s

3 1 Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler Anahtar Kavramlar temas gerektiren kuvvet temas gerektirmeyen kuvvet Ayşe her sabah olduğu gibi o gün de erkenden uyandı. Odasını topladıktan sonra elini yüzünü yıkadı, saçlarını taradı. Bu sırada elektriklenen saçlar n n tel tel olup ayr lmas ndan yak nd. Kahvaltısını yapt. Masadan kalkarken çatalını yere düşürdü. Çatalı aceleyle bulaşık makinesine koydu. Ard ndan dişlerini fırçaladı. Okul kıyafetlerini giyindikten sonra akşamdan hazırladığı çantasını kontrol etme gereği duydu. D flar da hava rüzgârlı ve soğuk olduğu için paltosunu giydi. Anne ve babasını öptükten sonra okul yoluna koyuldu. Ayşe yataktan kalkıp okula gitmek için haz rlan rken hangi kuvvetlerden etkilenmifltir? Bu kuvvetlerin hangileri fiziksel temas ile hangileri fiziksel temas olmadan etki etmifltir? Afla daki etkinli i yaparak fiziksel temas sonucu etkisini gösteren kuvvetleri daha iyi anlayabiliriz. 1. ETK NL K: Toplarla Oynayal m Birlikte Yapalım Toplardan birini masanın üzerine bırakalım. Diğer topu yuvarlayarak duran top ile çarpıştıralım. Çarpışmadan sonra duran topa ne oldu unu gözlemleyelim. Çarp flmadan önce Çarp flma an Bafllamak çin özdefl 2 küçük top Çarp flmadan sonra Ne Oldu? Her iki topu harekete geçiren kuvvet fiziksel temasla m yoksa fiziksel temas olmadan m etkisini göstermifltir? 98

4 Temas Gerektiren ve Temas Gerektirmeyen Kuvvetler Kuvvet ve Hareket Kuvvetin, cisimler üzerinde farkl etkilere sahip oldu unu önceki s n fta ö renmifltiniz. Bu etkilerin duran cisimleri harekete geçirme, hareket hâlindeki cisimleri durdurma ve cisimlerde flekil de iflikli i meydana getirme gibi etkiler oldu unu hat rlayal m. Etkinliğimizin başında iki top hareketsizdi. Birinci topa uyguladığımız kuvvet ile onun yuvarlanmasını sağladık. Bu topu harekete geçirmek için ona temas ettik. Peki, durmakta olan ikinci topu harekete geçiren etki için ne söylenebilir? Bu topun hareketinin de fiziksel temas sonucu ortaya çıkan kuvvetten kaynaklandığı söylenebilir mi? Çevremizde kuvvet uygulanarak yapılan işleri hatırlayalım. Bir iş makinesiyle toprağın kaz lması, fırıncının hamuru yoğurması ve elektrikçinin bakır teli bükmesi fiziksel temasla meydana gelen kuvvetlerin etkisi ile olmaktadır. Bu örneklerde olduğu gibi fiziksel temas sonucunda ortaya çıkan kuvvetler, temas gerektiren kuvvetler olarak adlandırılır. Rüzgârlı havalarda saçlarımızın dağılması ve giysilerimizin uçuşması da temas gerektiren kuvvetlerin etkisiyle olur. Rüzgârların hava hareketi sonucunda meydana geldiğini biliyoruz. Bu hareket sırasında havayı oluşturan tanecikler saçlarımıza ve giysilerimize çarparak kuvvet uygular. 2. ETK NL K: Fiziksel temasla oluşan kuvvetlerden baflka fiziksel temas olmadan da etkisini gösteren kuvvetler var mıdır? Bu soruya cevap bulaca m z bir etkinlik yapal m. Temas Olmadan Kuvvet Etkisini Gösterir mi? Birlikte Yapalım I. Aflama Yünlü kumaş parçasına sürttüğümüz plastik tarağı küçük kâğıt parçacıklarına de dirmeden yaklaştıralım. Kağıt parçacıklarına ne olduğunu gözlemleyelim. II. Aşama Mıknatısı s ram z n üzerine koydu umuz metal ataşlara doğru yaklaştıralım fakat de dirmeyelim. Metal araçlara ne oldu unu gözlemleyelim. Bafllamak çin plastik tarak küçük kâğıt parçacıkları yünlü kumaş parçası mıknatıs ve metal ataşlar metal olmayan oyuncak bir araba 99

5 III. Aşama II. aflama sonuçlar ndan faydanalarak flekildeki gibi bir oyuncak araban n temas olmadan hareket etmesini sa layacak bir planlama yapal m. Yapt m z plan uygulayarak arabay hareket ettirelim. Ne Oldu? Yünlü kumaş parçasına sürttüğümüz plastik tarağı kâğıt parçac klarına yaklaştırdığımızda ne oldu? Açıklayal m. Ataşlar mıknatısa temas etmediği hâlde neden hareketlenmifl olabilir? Oyuncak arabay hareket ettirmek için ne yapt n z? Yandaki foto rafta Azerhan n elinden b rakt topun yere do ru düfltü ünü görüyorsunuz. Bu örnekte oldu u gibi yerkürenin cisimlere uygulad kuvvet yerçekimi kuvveti olarak adland r l r. Serbest b rak lan topun yere düflmesinde etkili olan bu kuvvetin fiziksel bir temas sonucu ortaya ç k p ç kmad n arkadafllar m zla tart flal m. Etkinlikte yünlü kumafla sürtülen plastik tara n kâ t parçac klar na bir kuvvet uygulayarak onlar hareketlendirdi ini gözlemlediniz. Burada etkili olan kuvvet elektrostatik kuvvet olarak adland r l r. Atafllar n ve oyuncak araban n hareketlenmesini sa layan kuvvetin m knat s kuvveti oldu unu fark etmifl olmal s n z. Foto raftaki topun yere düflmesini ise yer çekimi kuvveti sa lam flt r. Cisimler üzerindeki etkisini fiziksel temas olmadan gözlemledi imiz bu tür kuvvetler temas gerektirmeyen kuvvet olarak adland r l r. KEND M Z DE ERLEND REL M Aşağıdaki sorular n cevaplar n defterimize yazalım. 1. Temas gerektiren ve temas gerektirmeyen kuvvetler arasında ne gibi farklar vardır? 2. Aşağıdaki I. bölümde verilen ifadelerin II. bölümdeki verilenlerden uygun olanını bularak oklarla efllefltirelim. Bir ifadenin birden fazla karfl l olabilece ini unutmayal m. I. Bölüm II. Bölüm a. Cisimlerin yere düflmesini sa layan kuvvettir. b. Cisimler üzerinde itme veya çekme etkisine sahiptir. c. Bir m knat s n metal atafllar çekmesinde etkili olan kuvvettir. Temas gerektirmeyen kuvvet Yer çekimi kuvveti Kuvvet E. 3 s

6 2 M knat slar Tan yal m Anahtar Kavramlar m knat s m knat s kutuplar ki m knat s birbirine yaklaflt r l rsa ne olur? Bu m knat slar aras nda temas olmadan itme veya çekme kuvveti oluflur mu? M knat slar, baz maddelerle etkileflir. 4. s n fta m knat slar n bu özelli inden, kar fl m hâlinde olan maddeleri ay rmak için faydaland m z hat rlayal m. M knat slar n demir, nikel ve kobalt gibi maddeleri çekip cam, plastik, alüminyum ve kâ t gibi maddeleri ise çekmedi ini ö renmifltik. tme ve çekme kuvvetlerinin en belirgin şekilde gözlendiği örneklerden birisi mıknatıslard r. fiimdi m knat slar daha yak ndan tan y p iki m knat s aras ndaki etkileflimi kavrayaca z. Bir m knat s n m knat sl k özelli i her yerinde ayn m d r? ki m knat s aras nda hangi durumda itme, hangi durumda çekme etkisi oluflur? Afla daki etkinli i yaparak bu sorulara cevap arayal m. 3. ETK NL K: M knat slarla Oynayal m Birlikte Yapalım I. Aşama Bir mıknatısın üzerine A4 kâğıdın kapatalım. Yaklaşık 10 cm yüksekten demir tozlarını kâğıt üzerine serpelim. Bafllamak çin 2 adet çubuk mıknatıs demir tozu 1 adet A4 kâğıdı Demir tozlarının toplandığı bölgeleri gözlemleyelim. 101

7 II. Aşama Mıknatıslar n farklı renkteki uçlarını birbirine yavaflca yaklaştıralım ve oluflan etkiyi gözlemleyelim. Mıknatısların ayn renkteki uçlarını birbirine yavaflca yaklaştıralım ve oluflan etkiyi gözlemleyelim. Ne Oldu? Demir tozları çubuk mıknatısın hangi bölgesinde topland? Mıknatıslar birbirini hangi durumda çekti, hangi durumda itti? Yandaki foto rafta üzerine demir tozlar serpilmifl bir m knat s görülmektedir. Demir tozlar n n m knat s n uç k s mlar nda daha yo un olarak topland na dikkat ettiniz mi? Bir m knat s n, m knat sl k özelliğinin en güçlü oldu u bölgeler uç kısımlar d r. Bu uçlara kutup ad verilir. Her mıknatıs biri kuzey kutup (N) di eri güney kutup (S) olarak isimlendirilen iki kutba sahiptir. Birbirine yaklaflt r lan iki m knat s aras nda itme veya çekme fleklinde bir kuvvet oluflur. Etkinlikte de gözlemledi imiz gibi ayn kutuplar birbirini iter, farkl kutuplar ise birbirini çeker. Bir çubuk m knat s ip ile ba lan p havada as l tutulursa bir süre döndükten sonra kuzey-güney do rultusunu al r. Baflka bir deyiflle as l tutulan her çubuk m knat s kuzey-güney do rultusunu gösterir. 102

8 M knat slar Tan yal m Kuvvet ve Hareket Mıknatısların hem birbirine hem de demir, nikel ve kobalt gibi maddelerden yapılmış cisimlere uyguladıkları kuvvetler temas olmadan meydana gelir. Bu yüzden mıknatısların oluşturduğu itme ve çekme kuvvetleri temas gerektirmeyen kuvvetlere örnek olarak verilebilir. olabilir. Mıknatıslar çubuk, halka, silindir, dikdörtgenler prizmas, at nalı ve U gibi değişik şekillerde Yukar da resmi görülen m knat slar kırarak veya keserek birkaç parçaya böldüğümüzde m knat sl k etkisi de iflir mi? 4. ETK NL K: M knat s K r ld nda Etkisi De iflir mi?! Mıknatısı kırma işlemi sırasında öğretmenimizden yardım isteyelim. E. 4 s. 64 Birlikte Yapalım Çubuk mıknatısı çekiç yardımıyla kırarak birkaç parçaya ayıralım. Bafllamak çin çubuk mıknatıs çekiç Bu parçalardan iki tanesinin uçlarını birbirine yaklaştırarak parçaların birbirini nasıl etkilediğini gözlemleyelim. Daha sonra aynı parçalardan birinin ucunu ters çevirip di er parçan n ucuna yaklaştırarak oluşan etkiyi gözlemleyelim. kinci ve üçüncü ad mdaki ifllemleri baflka parçalarla da tekrarlayarak oluflan etkiyi gözlemleyelim. Ne Oldu? Mıknatısın kırılan parçalarını birbirine yaklaştırdığımızda bir itme ve çekme olayı gözlemledik mi? Gözlemlerimize dayanarak her parçan n bir m knat s gibi davrand n yani (N) ve (S) kutuplar n n oldu unu söyleyebilir miyiz? Neden? Bir m knat s ne kadar çok parçaya bölünürse bölünsün m knat sl k özelli inin hiçbir zaman kaybolmad görülür. 103

9 ARAfiTIRALIM, HAZIRLANALIM Mıknatıs günlük hayatta pek çok kullanım alanına sahiptir. Aşağıda foto raf verilen ürünlerin hangilerinde m knat s kullan ld n araflt rarak belirleyelim. Daha sonra da yap s nda m knat s bulunan araç ve alet foto raflar n gazete ve dergilerden toplayarak bir poster haz rlayal m. Mıknatısın ilk kullanıldığı aletlerin başında pusula gelir. Pusula, gövdesinde bir destek üzerinde dönebilecek şekilde yerleştirilen küçük bir mıknatıstan ibarettir. Bu küçük mıknatıs Dünya n n bir ucu kuzeyde bir ucu güneyde olan bir m knat s gibi davranmas ndan dolay sapar. Sapma ile pusula ibresinin N yaz l kırmızı ucu daima Dünya nın kuzey kutbunu gösterirken, diğer ucu ise güney kutbunu gösterir. Pusula kafliflerin, gemicilerin ve da c lar n yönlerini bulmada en büyük yard mc s olmufltur. 104

10 M knat slar Tan yal m Kuvvet ve Hareket M knat s, pusula yap m d fl nda pek çok yerde kullan lmaktad r. M knat slar buzdolab kapaklar nda, buzdolab süslerinde, dufl kabini kapaklar nda ve kimi çantalarda fark edebilirsiniz. Bunun yan nda hoparlör ve mikrofonlarda da kullan lmaktad r. B LG DAMLASI Cep telefonu, televizyon, bilgisayar monitörü, bilgisayar disketi, CD, banka kart ve videokaset gibi baz eflyalar m knat slardan olumsuz etkilenir. Bu sebeple m knat slar söz konusu eflyalardan mümkün oldu unca uzak tutmal y z. Cep telefonu Bilgisayar disketi Banka kartı Videokaset E. 5 s. 65 KEND M Z DE ERLEND REL M Aşağıdaki sorular n cevaplar n defterimize yazalım. 1. Mıknatıs tarafından çekilen ve çekilmeyen maddelere örnekler verelim? 2. Bir mıknatısta kaç kutup bulunur? Bu kutuplar n adlar n yazarak birbirini nas l etkiledi ini aç klayal m. 3. Yanda verilen at nal fleklindeki m knat slar n uçlar nda çekme kuvveti meydana geldi ine göre m knat s kutuplar ne olabilir? 4. Pusula nas l çal fl r? 5. M knat slardan hangi alanlarda yararlan l r? 6. Yandaki resim bir çubuk mıknatısın kırılarak beş parçaya ayrılmış hâlini göstermektedir. Her bir parçayı defterimize çizerek muhtemel kutuplarını üzerinde gösterelim. Çekme Çekme e 105

11 3 Sürtünme Kuvvetinin Hayatımızdaki Yeri Anahtar Kavramlar sürtünme kuvveti hava ve su direnci O gün çok kar yağmıştı. Arkadaşlarımızla kaymaya karar verdik. Bunun için Ahmetlerin bahçesinin yanındaki tepeyi seçtik. Üşümemek için eldivenlerimizi giyip, kaşkol ve berelerimizi takt ktan sonra, kızaklarımızla tepeye doğru yürümeye başladık. Yürürken bazı arkadaşlarımız kayıp düşüyordu. Zirveye ulaşanların tepeden aşağı doğru kaydıklarında duydukları mutluluk görülmeye değerdi. Kaymak gerçekten de çok eğlenceliydi. Bir ara Özlem in Arkadaşlar, keşke yerler her zaman böyle kaygan olsaydı! Günlerimiz ne kadar eğlenceli geçerdi değil mi? dediğini duydum. Gerçekten de yerde kaymak her zaman neden mümkün olmuyor? Hangi tür yüzeylerde kaymak daha kolaydır? Bir cismin hareket etti i yüzeyin yap s hareketi etkiler mi? Yağışlı havalarda trafik kazaların n arttı görülür. Yağışın bu kazaların oluşmasındaki etkisini nasıl açıklarsınız? Paraflütle atlayan bir sporcu havada süzülerek yumuflak bir inifl yapar. Bunun sebebi nedir? Yukar daki sorulara yapacağımız bir etkinlikle cevap bulmaya çal flal m. 5. ETK NL K: Birlikte Yapalım Hangi Yüzeyde Araba Daha Uza a Gider? 106 Kitaplar ve tahta parçasını kullanarak masa üzerinde şekildeki gibi eğimli bir yol oluşturalım. Oyuncak arabay bu e imli yolun en yüksek noktas ndan itmeden b rakt m z düflünelim. Oyuncak araban n farkl yüzeyleri temsil eden örtüsüz masa, pamuklu kumafl ve havlu zeminlerden hangisinde en fazla yol alaca n tahmin edelim. Tahminimizi test etmek için oyuncak arabay, bu eğimli yolun en yüksek noktasından itmeden bırakalım ve örtüsüz masa üzerinde ald yolu cetvel ile ölçelim. Bafllamak çin oyuncak araba yaklaşık 20x30 cm boyutlarında tahta parçası cetvel pamuklu kumafl (masa örtüsü) havlu 3-4 adet kitap

12 Sürtünme Kuvvetinin Hayat m zdaki Yeri Kuvvet ve Hareket Aynı işlemleri masa üzerine s ras yla pamuklu kumafl ve havluyu sererek tekrarlayalım. Defterimize yandaki gibi bir çizelge haz rlayarak ölçümlerimizi bu çizelgeye kaydedelim. Ölçüm sonuçlarımızla tahminimizi karfl laflt ral m. Yüzey Örtüsüz masa Pamuklu kumafl Havlu Alınan yol (cm) Kaydetti imiz verileri kullanarak yüzey ile al nan yol iliflkisini gösteren sütun grafi ini defterimize çizelim. Al nan yol (cm) Ne Oldu? Yüzeyin yapısıyla araban n ald yol aras nda nas l bir iliflki vard r? Buna göre yüzey yap s n n farkl olmas cisimlerin hareketini etkiler mi? Nas l? Örtüsüz masa Pamuklu kumafl Havlu Yüzey Bir cismin hareket etti i yüzeyin yap s hareketi etkiler. Etkinlikte kullan lan havlu, pamuklu kumafla göre pamuklu kumafl da ahflap zemine göre (örtüsüz masa) daha pürüzlüdür. Bu yüzden oyuncak araba ahflap zemin üzerinde en uzun, havlu üzerinde ise en k sa yolu al r. Yani yüzeylerin pürüzlülü ü artt kça hareketlinin ald yol azal r. Peki, pürüzlülük artt kça hareketlinin duruncaya kadar ald yol neden azal r? Bir cisim, hareket etti i yüzeyle etkileflir. Bu etkileflimden dolay harekete karfl bir direnç oluşur. Temas eden yüzeylerin aras nda, hareketi zorlaflt racak veya engelleyecek nitelikte ortaya ç kan bu etkiye sürtünme kuvveti denir. Sürtünme kuvveti, birbirine temas eden yüzeyler aras nda meydana gelir. Bir cismi kaygan yüzeyde hareket ettirmek pürüzlü yüzeylere Uygulanan kuvvet göre daha kolayd r. Örne in, flekildeki gibi bir cismi sürtünmenin az oldu u kaygan zeminde çok küçük bir kuvvet uygulayarak, asfalt veya beton zeminde ise daha büyük bir kuvvet uygulayarak harekete geçirebiliriz. Hareket yönü Sürtünme kuvveti Ancak hareketlenmifl cisimleri kaygan yüzeylerde durdurmak zordur. Bu duruma k fl n karl ve buzlu yollarda yaflanan trafik kazalar ndaki art fl örnek verebiliriz. Karl ve buzlu yollarda araç lasti i ile zemin aras ndaki slak ve kaygan tabaka yolun tam kavranmas n engelleyerek sürtünmeyi azalt r. Sürtünmeyi art rmak için ya k fl flartlar na göre tasarlanm fl lastikler kullan l r ya da tekerleklere zincir tak l r. Yap lan aç klamalardan anlafl ld gibi bir cismin harekete bafllamas nda veya kontrollü olarak durdurulmas nda sürtünme kuvveti etkilidir. E. 6 s

13 E. 7 s ETK NL K: Birlikte Yapalım Hareket hâlindeki bir bisikleti durduran sürtünme kuvveti tekerlekler ile yer aras ndaki sürtünmeden çok, tekerlekler ile fren pabuçlar aras ndaki sürtünmeden kaynaklan r. Sürtünme olmadan yürümek, oturmak, yaz yazmak veya yaz lan yaz y silmek mümkün de ildir. Makineler çalışırken yap s ndaki diflli ve çark gibi baz hareketli parçalar birbirine sürtünür. Sürtünen bu parçalar hem ses ç kar r hem de zamanla aşınarak kullanılmaz hâle gelir. Makinelerin hareketli parçalar n n ç kard sesi azaltmak ve afl nmasını önlemek için sürtünen parçalar yağlan r. Dördüncü sınıfta havanın da bir madde olduğunu öğrenmiştik. Hava bir madde oldu una göre havada hareket eden cisimlere havayla etkileflimlerinden dolay bir kuvvet etki eder mi? Hangi Kâ t Daha Geç Düfler? Biri buruflturulmufl olan iki kâ t belli bir yükseklikten ayn anda b rak ld nda hangisinin daha k sa sürede yere düflece ini tahmin edelim. Tahminimizi kontrol etmek için kâ tlar ayn yükseklikten ayn anda serbest bırakalım. Ne Oldu? Bafllamak çin 2 adet A4 kâ d Kâ tlar n yere düşüş süreleri hakkında ne söylenebilir? Serbest bırakılan bu kâ tlara hangi kuvvetler etki eder? Açıklayalım. Biri buruşturulmuş, diğeri düz olan aynı kütleye sahip iki kâğıt, ayn anda belli bir yükseklikten bırakıldığında farklı sürelerde yere düşer. Düz olan kâğıdın buruşturulmuş olana göre daha uzun sürede yere düşmesi bu kâğıdın hareketini zorlaştıran kuvvetin di erine göre daha büyük oldu unu göstermez mi? Havada hareket eden cisimlerin hareketini zorlaflt ran bu kuvvete hava direnci denir. Hava direncini otobüs, otomobil gibi araçlar ile yolculuk yaparken fark ederiz. Hareket eden bu araçlar n 108 E. 8 s. 67 camı aç ld nda hava direncini yüzümüzde hissederiz. Araçlar n sürati arttıkça havan n direnci de artar. Bu direnç havay oluflturan taneciklerin cisimlerle temas sonucu oluflur.

14 Bisiklet sürdü ümüzde h zlanmak için resimdeki gibi e ilmemizin sebebi, hava direncini azaltmakt r. Çünkü bu durumda vücudumuzun hava ile etkileflen yüzeyini küçültmüfl oluruz. Hava direnci Hava ile etkileflen yüzey Yer çekimi kuvveti 1. adım Hava direncinin cisimler üzerindeki etkisiyle çalışacak nasıl bir paraşüt yapabilirim? Paraflütle atlayan biri k sa süre sonra paraflütünü açar. Aç lan paraflütün havayla etkileflen yüzeyi artaca ndan paraflüte uygulanan hava direnci de artar. Sürtünme Kuvvetinin Hayat m zdaki Yeri Kuvvet ve Hareket Biz de hava direncinin etkisini gözlemlemek için bir paraflüt yapal m. Bu paraflütün havada uzun süre kalmas için neler yapmal y z? Paraflütümüzü yaparken teknolojik tasar m n aşağıda verilen ad mlar n takip edelim. 2. adım Üç kişilik gruplar oluşturalım. Çalışacağımız yeri belirleyelim. Bir paraşütün özellikleri nelerdir? Bunun kararını verebilmek için farklı kaynaklardan bilgiler toplayalım. Yapılmış paraşüt modellerini inceleyerek kendi modelimizi belirleyelim. 3. adım Paraşütümüzün havada daha uzun süre kalabilmesi için hangi maddeleri kullanmamız gerektiğine karar verelim. Yapacağımız paraşütün büyüklüğüne göre malzemelerimizi temin edelim. Örneğin, 400 cm 2 ince kumaş, 60 cm uzunluğunda dört adet hafif ip, makas, cetvel ve metal halka. Belirlediğimiz araç ve gereçleri nasıl kullanacağımızı planlamak için kâğıt üzerinde bir tasarım yapalım. Bu tasarıma göre gerek duyulan araç ve gereçleri kullanal m. Gerekiyorsa yeni bir tasar m yapal m. 4. adım Tasarımım z göz önüne alarak paraşütümüzü yapmaya başlayalım. Paraşütümüz tamamlandığında hava akımının şiddetli olmadığı bir yerde test edelim. Test sonuçlarına göre tasar m m z yeniden gözden geçirelim. 5. adım Çalışmamızda hangi bilgilerden faydalandığımızı varsa karşılaştığımız sorunları, paraflütümüzün güçlü ve zayıf yönlerini rapor hâline getirerek arkadaşlarımızla paylaşalım. 109

15 Uzay mekikleri üslerine dönerken güvenli durmak için paraflütlerini açar. Pistin k sa oldu u durumlarda jetler de paraflüt kullan r. Paraflüte etki eden hava direnci bu araçlar n durmas n kolaylaflt r r. B LG DAMLASI Atatürk, havac l n gelecekte çok daha önemli olaca n önceden görmüfltür. Türk havac l, Atatürk ün stikbal göklerdedir. sözünün fl alt nda günümüze de in h zla geliflmifltir. Onun emriyle 16 fiubat 1925 te Türk Tayyare Cemiyeti ad yla kurulan Türk Hava Kurumu, ülkemizde havac l k sanayisinin, askerî, sivil, sportif ve turistik havac l n ilerlemesini sa lam flt r. Otomobil, tren ve uçak gibi ulafl m araçlar hava direncini en aza indirecek şekilde tasarlanır. Yukar da ve yanda resimleri verilen ulafl m araçlar n n keskin olmayan burun hatlar havan n üstten ve yanlardan alt k s mlara göre daha h zl dolanmas n sa layarak hava direncinin hareketi engelleme etkisini azalt r. Havada hareket eden cisimlerde oldu u gibi su içerisinde hareket eden cisimler de hareketlerini zorlaştıracak veya engelleyecek bir dirençle karşılaşır mı? 7. ETK NL K: Su Direnç Uygular m? 110 Birlikte Yapalım fiekilde görüldü ü gibi biri bofl di eri suyla dolu iki plastik flifleyi düz bir zemine koyal m. Bu plastik şişelerin içerisine aynı anda silgileri bırakalım ve şişelerin tabanına doğru olan hareketlerini gözlemleyelim. Ne Oldu? Bafllamak çin biri suyla dolu, diğeri boş olan 2 adet 1,5 litrelik plastik şişe özdefl 2 adet silgi Hangi plastik şişenin tabanına silgi daha önce ulaşt? Neden? Plastik şişe su yerine bal ile dolu olsaydı silginin hareketi bu değişiklikten etkilenir miydi? Neden? Yüzücülerin suya dalarken ellerini önde neden birlefltirdiklerini hiç düflündünüz mü? Hava gibi su da cisimlerin hareketini engelleyici veya yavafllat c bir etki gösterir. Biri boş diğeri su ile dolu olan plastik şişelere aynı anda bırakılan özdeş iki silgi farklı sürelerde şişenin tabanına ulaşır. çerisinde su olan plastik şişeye bırakılan silginin tabana daha geç varması onun havadakine göre

16 daha büyük bir direncin etkisinde kaldığını gösterir. Su içerisinde hareket eden cisimlerin hareketine karşı oluşan bu zorlaştırıcı veya engelleyici kuvvete su direnci denir. Suda ulaşım veya taşımacılık amacıyla kullanılan araçların şekillerine dikkat edelim. Bu araçlar, su direncini azaltmak için baz bal klar n vücut flekillerinden esinlenerek tasarlanır. Yandaki foto rafta bu benzerlik görülmektedir. Sürtünme Kuvvetinin Hayat m zdaki Yeri Kuvvet ve Hareket Dalgıçlar dal fl s ras nda özel kıyafetler giyerler. Bu kıyafetler su direncini azaltarak onlar n daha kolay dalmalarını ve yüzmelerini sağlar. Paraflüt, dalg ç elbisesi ve ulafl m araçlar bilimsel bilginin kullan lmas yla oluflturulan teknolojik ürünlerdir. Bu örneklerde oldu u gibi hayat m z kolaylaflt rmak için yararland m z ürün ve uygulamalar teknolojiyi oluflturur. Bilim ve teknoloji aras nda birbirini tetikleyen döngüsel bir iliflki vard r. Bilimsel bilgiler teknolojik geliflmeye yol açarken teknolojik geliflmeler de bilimsel çal flmalar n daha uygun ve güvenli flartlarda h zl bir flekilde yap lmas n sa lar. Bütün ilerlemeler, akılcılığın ürünüdür. Bilim ve teknoloji alanındaki ilerlemelerin temelinde de akılcılık vardır. Yapılan işlerde başarılı olmak, akılcı bir davranış olan bilimsel gerçeklerden yararlanmaya ve ulaşılan teknolojiyi kullanmaya bağlıdır. Bu sebeple yürüteceğimiz çalışmaları bilim ve teknoloji temeline oturtmak zorundayız. Atatürk ün Ben manevi miras olarak hiçbir ayet, hiçbir dogma, hiçbir donmuş ve kalıplaşmış kural bırakmıyorum. Benim manevi mirasım ilim ve akıldır... Benden sonra, beni benimsemek isteyenler, bu temel mihver (eksen) üzerinde akıl ve ilmin rehberliğini kabul ederlerse, manevi mirasçılarım olurlar. sözleri onun bilim ve akla verdiği önemi vurgulamaktadır. E. 9 s. 68 KEND M Z DE ERLEND REL M Afla daki sorular n cevaplar n defterimize yazal m. 1. I. Yüksekten b rak lan cisimlerin yere düflmesi II. M knat s n çiviyi çekmesi III. Yelkenlinin rüzgâr etkisiyle hareketlenmesi Yukar da verilen durumlar n hangisi veya hangilerinde temas gerektiren kuvvet etkili olmufltur? A) Yaln z I B) Yaln z III C) I-III D) II-III 2. Temas hâlindeki yüzeyler arasında oluşan sürtünme kuvvetinin yüzeyin cinsine bağlı olduğunu belirlemek Kütle isteyen bir ö renci şekilde verilen düzenekte hangi değişikliği yapmal d r? Ahflap blok A) Ahflap blo un üzerindeki kütleyi kald rmak B) pin boyunu değiştirmek Yüzey C) Ahflap bloğun üzerindeki kütleyi baflka bir cisim ile değiştirmek D) Ahflap bloğu farklı bir maddeden yapılan cisim ile değiştirmek p 3. I. Helikopter II. Uçak III. Paraflüt Yukar da verilenlerden hangisinin ya da hangilerinin hava direncinden en az etkilenecek flekilde yap lmas n önerirsiniz? A) Yaln z I B) Yaln z III C) I ve II D) II ve III 111

17 ÜN TEM Z ÖZETLEYEL M 112

18 A Afla daki ifadelerin karfl s ndaki kutucuklara do ru oldu unu düflündüklerimiz için D, yanl fl oldu unu düflündüklerimiz için Y yazal m. Yanl fl olan ifadelerin do rular n defterimize yazal m. 1. Yüksekten paraşütsüz bırakılan cisimlere hava direnci etki etmez. 2. Sürtünme kuvveti hayatımızı her zaman zorlaştırır. 3. Dal ndan kopan elman n yere düflmesini sağlayan kuvvet, temas gerektiren kuvvete örnektir. 4. Günlük hayatta kullandığımız telefon, televizyon gibi araçlarda mıknatıs vardır. 5. Rüzgâr temas gerektiren kuvvetlere örnektir. B Ö REND KLER M DE ERLEND R YORUM Aşağıdaki cümlelerde verilen boflluklar çerçeve içindeki sözcük ve ifadelerden uygun olanlar ile tamamlayarak defterimize yazal m. Baz sözcüklerin sonuna uygun ekleri getirmeyi unutmayal m. ahflap nikel cam temas gerektirmeyen kuvvet plastik demir hava direnci kuzey yer çekimi kuvveti sürtünme kuvveti 1. Beton zemine su dökülürse bu zemindeki hareketliye etki eden... azal r. 2. Havaya attığımız bir top... etkisiyle yere düşer. 3. Mıknatıs,... ve... gibi maddelerden yap lm fl cisimleri çektiği hâlde,...,... ve... gibi cisimleri çekmez. 4. Pusulanın ibresi daima Dünya nın... gösterir. 5. Uçaktan paraşütle atlayan bir kişinin yere inme süratini yavaşlatır. C Afla daki sorular okuyal m. Do ru cevab n bulundu u seçene i iflaretleyelim. 1. Yandaki şekilde metal ataş, çubuk mıknatıs tarafından çekilmektedir. Ataşın bağlı bulunduğu ip kesilirse metal ataşın durumunu aşağıdakilerden hangisi en doğru açıklar? A) Yere düşer. B) Mıknatısa doğru hareketlenir. C) Hareketsiz olarak bulunduğu yerde durur. D) Yatay olarak hareketlenir. Çubuk m knat s Metal atafl p 113

19 2. Rüzgârın bir yerdeki fliddetini belirlemek için hazırlanmış bir düzene in A, B, C ve D kentlerindeki görünüflleri seçeneklerde verilmifltir. Bu kentlerin hangisinde huni şekline getirilmiş kumaşa etki eden kuvvet en büyüktür? A) B) C) D) 3. Makine parçalarının n yandaki fotoğrafta görüldü ü gibi yağlanmas n n amacı aşağıdaki ifadelerden hangisi olamaz? A) Makinenin hareketli parçaları arasındaki aşınmayı azaltmak. B) Makinenin hareketli parçalarındaki ısınmayı azaltmak. C) Makinenin hareketli parçalarının oluşturacağı sesi önlemek. D) Makinenin hareketli parçalar n n k r lmas n önlemek. 4. Demir ve karbon tozları siyah görünümlüdür. Bunlar karıştırıldığında da siyah görünümlü bir karışım oluflur. Karışımdaki demir ve karbon tozlarını birbirinden en kolay nasıl ayırırsınız? A) Eleyerek B) Isıtarak C) Mıknatıs kullanarak D) Su kullanarak 5. I. Hareketi zorlaflt racak yönde etki eder. II. Temas gerektiren bir kuvvettir. III. Etkileflen yüzeylerin yap s na ba l d r. Sürtünme kuvveti ile ilgili yukar daki ifadelerden hangileri do rudur? A) I ve II B) II ve III C) I ve III D) I, II ve III 6. M knat slar günlük hayatta çok farkl alanlarda kullan l r. Afla dakilerden hangisi m knat s n kullan m alanlar ndan biri de ildir? A) Buzdolab kapaklar B) Makas C) Pusula D) Hoparlör 114

20 7. Çivi ile metal paranın yan yana bulunduğu yüzeye yaklaştırılan mıknatıs, çiviyi çektiği hâlde, metal parayı çekmiyor. Bunun sebebi aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) Çivinin paradan hafif olması B) Çivinin sivri, paranın daire şeklinde olması C) Çivinin demir içerip, paranın içermemesi D) Çivinin mıknatısın iki ucuna değecek uzunlukta olması 8. I. Her zaman hareketle ayn yöndedir. II. Cisimlerin afl nmas na sebep olur. III. Temas gerektiren kuvvettir. Yukar daki ifadelerden hangisinin sürtünme kuvveti için do ru oldu u söylenebilir? A) Yaln z I B) Yaln z II C) I-II D) II-III 9. Bertan edindi i iki dosya kâ d ndan birini katlay p di erini aç k hâlde belli bir yükseklikten ayn anda birkaç kez b rak yor. Bu çal flmayla Bertan n ulaflmak istedi i sonuç afla dakilerden hangisi olamaz? A) Yer çekimi kuvvetinin büyüklü ünü belirlemek B) Hava direncinin cisimlerin yüzey büyüklükleriyle iliflkili oldu unu göstermek C) Hava direncinin hareketi yavafllatt n belirlemek D) Hava direncinin varl n ispatlamak 10. Afla dakilerden hangisi sürtünmeyi artt r c bir önlemdir? A) K fl n araba lastiklerine zincir tak lmas B) Büyük kütleli cisimlerin alt na tekerlek tipinde yap lar n konulmas C) Makinelerin çal flan parçalar n n ya lanmas D) Beton zeminlerin fayansla kaplanmas 11.Bir pusula her zaman kuzeyi gösterir. Çünkü pusula ibresi; A) Elektriklenmeye duyarl d r. B) Metalden yap lm flt r. C) Sabitlenmifltir. D) M knat sd r. 115