3.1. KUVVETİN ÖLÇÜLMESİ
Konu/Kavramlar: Kuvvetin büyüklüğünün ölçülmesi, kuvvet birimi
Yukarıdaki görsellerde topu ve elmayı harekete geçiren etkinin ne olduğunu biliyor musunuz? Duran bir cismi harekete geçiren, hareket hâlindeki bir cismi durdurabilen ve cisimlerin hızını, yönünü ve şeklini değiştirebilen etkiye kuvvet denir. Görseldeki topun hareketine neden olan kuvvet, itme kuvveti; ağacın dalındaki elmayı koparırken uyguladığımız kuvvet ise çekme kuvvetidir.
Kuvvetin itme ve çekme etkisinden başka, yön ve şekil değiştirme etkisi de vardır. Gökyüzüne doğru fırlattığımız top, bir süre sonra yön değiştirerek tekrar yeryüzüne düşmektedir. Topun yönünü değiştiren, yer çekimi kuvvetidir. Eğer topa çok şiddetli vurursanız top büyük bir kuvvetle ortamda bulunan cisimlere çarpıp cisimlerin şeklini bozabilir. Örneğin büyük bir süratle cama çarpan top, camı kırabilir. Dolayısıyla top oynarken dikkatli olmak gerekir.
- Cevap: Bu sayfada soru bulunmamaktadır.
ISAAC NEWTON’IN HAYATI
25 Aralık 1642’de İngiltere’de doğan Isaac Newton, Grantham’da (Gırenthem) King Schoolda (King Skul) okula başlamış, eğitimini 1661’den itibaren Cambridge Trinity Colle- gede (Kembiriç Tirinti Kalıc) sürdürmüştür. Trinity Collegedey- ken Isaac Barrow (Ayzek Barov) adında seçkin bir matematik profesöründen ders almış, öğrencisinin çok yetenekli olduğunu anlayan Barrow, kürsüsünü ona bırakmak için görevinden istifa etmiş. Böylece Newton’ın öğretim üyesi olmasına ve henüz yirmi altı yaşındayken matematik kürsüsüne seçilmesine olanak tanımıştır. Üniversitenin 1665’teki büyük veba salgını nedeniyle kapanmasından dolayı, annesinin yanına giden Newton, burada yer çekimi yasasını keşfetmiştir. Hatta, Isaac Newton için anlatılan bir hikâyede, Newton bir elma ağacının altında otururken ağaçtan bir elmanın kafasına düştüğü ve Newton’ın, elmanın neden aşağıya düştüğünü düşünerek yer çekimi kuvvetinin varlığını bu şekilde keşfettiği söylenir.
- Cevap: Bu sayfada soru bulunmamaktadır.
Kuvvetin Ölçülmesi ve Sürtünme
Newton ayrıca ışığın özellikleri ve doğası üzerine çok sayıda deney yapmıştır. Newton, yaptığı araştırmaları iki temel kitapta toplamıştır. Bu iki kitap, 17. yüzyıl biliminin gelişimini doğrudan etkileyen temel bilim eserleridir. Newton, fiziğin birçok alanında çalışma yürütmüş bir bilim insanıdır. Bu çalışkanlığının neticesinde, hiçbir bilim insanına nasip olmayan bir üne sahip olarak 1727’de ölmüştür.
Dinamometrenin çalışma prensibini öğrenmek için basit bir dinamometre yapalım.
DİNAMOMETRE YAPIYORUM
Hangi Malzemeler Gerekli?
• Yay
• Mukavva (A5 boyutunda)
• Cetvel
• Raptiye
• Askılı ağırlık takımı (2 adet)
Etkinlik Nasıl Yapılacak?
• Sınıf mevcuduna ve malzeme durumuna göre gruplar oluşturalım.
• Yayın bir ucunu, mukavvanın bir ucuna raptiye ile sabitleyelim.
• Yayın diğer ucunun hizasından mukavva üzerini işaretleyerek buraya “0” yazalım.
• Yayın ucuna 250 g kütleli bir cisim asalım. Uzayan yayın uç kısmının hizasını mukavva üzerinde işaretleyerek buraya 2,5 N yazalım (250 g’lık bir cisim, yaklaşık olarak 2,5 N’lık ağırlığa sahiptir.).
• Yayın ucuna 500 g kütleli bir cisim asarak yayın ucunun hizasını mukavva üzerinde işaretleyip 5 N yazalım (500 g’lık bir cisim, yaklaşık olarak 5 N ağırlığa sahiptir.).
• Mukavva üzerinde işaretlediğimiz 0-2,5 ve 2,5-5 arasını cetvelle ölçelim.
• 0-5 arası uzaklığı, cetvel yardımı ile 10 eşit bölmeye ayırarak numaralandıralım.
• Yayın ucuna çok büyük bir kuvvet uygulayarak yayda meydana gelen değişimleri gözlemleyelim.
Sonuçları Değerlendirelim
1. Dinamometre maddenin hangi özelliğinden yola çıkılarak geliştirilmiş bir alettir?
- Cevap: Dinamometre maddenin ”Esnek cisimlere eşit kuvvetler uygulandığında, uzama miktarları da eşit olur” özelliğinden yararlanarak yapılmıştır.
2. Mukavva üzerindeki 0-2,5 ve 2,5-5 arasındaki uzaklıkları karşılaştırınız.
- Cevap: Gözlemlerinizi buraya yazabilirsiniz.
3. Daha büyük kuvvetleri ölçmek için dinamometrede ne gibi değişiklikler yapılmalıdır?
- Cevap: Dinamometredeki yayın esnekliğini arttırılabilir.
4. Dinamometreye çok büyük bir kuvvet uygulandığında, ne gibi değişiklikler oldu? Açıklayınız.
- Cevap: Yay esnedi. Yaya esneklik sınırından daha büyük bir kuvvet uygulanırsa yay, esnekliğini kaybeder. Bu durumda dinamometre bozulur ve ölçüm yapılamaz.
Etkinlikte görüldüğü gibi yaya kuvvet uygulandığında, yayın boyu uygulanan kuvvetin şiddeti ile doğru orantılı olarak uzamaktadır. Aşağıdaki görselde görüldüğü gibi yaya asılan her bir cisim, cisme etki eden yer çekimi kadar bir kuvvet uygulamaktadır. Bu şekilde yay, esneklik sınırına kadar her seferinde eşit miktarda uzamaktadır. Yaylarda esneklik sınırı, yayın esnemeyecek şekilde bozulmasına neden olan kuvvettir. Yaya esneklik sınırından daha büyük bir kuvvet uygulanırsa yay, esnekliğini kaybeder. Bu durumda dinamometre bozulur ve ölçüm yapamaz. Görseldeki dinamometre 0-20 N değerleri arasındaki kuvvet değerlerini ölçmektedir. Dinamometrenin skalası beş eşit parçaya bölündüğü için her bir bölme, (20/5 = 4) 4 N’a karşılık gelmektedir. Dinamometrenin ibresi 1. bölmedeyse 4 N, 2. bölmedeyse 8 N, 3. bölmedeyse 12 N, 4. bölmedeyse 16 N’ı gösterir. Görseldeki cisme etki eden yer çekimi kuvvetinin değerini 4 N olarak ölçmekteyiz.
Şimdi, laboratuvarda bulunan dinamometreler ile çeşitli cisimlere yatay ve düşey doğrultuda uygulanan kuvvetleri ölçelim.
DİNAMOMETRE İLE KUVVET ÖLÇÜYORUM
Hangi Malzemeler Gerekli?
➢ Dinamometre
➢ Kalem kutusu
➢ Cam kavanoz
➢ Kitap
➢ Çanta
➢ İp
- Cevap: Bu sayfada soru bulunmamaktadır.
Etkinlik Nasıl Yapılacak?
• Sınıf mevcuduna ve malzeme durumuna göre gruplar oluşturalım.
• Elimizdeki cisimleri, sırasıyla masa üzerindeki dinamometrenin ucuna bağlayarak dinamometre ile birlikte yatay doğrultuda çekelim. Cisimleri harekete geçiren kuvvet değerlerini defterimize yazalım.
• Aynı cisimleri yukarı doğru kaldırarak cisimleri kaldırmak için gereken kuvvetleri bulalım. Ölçüm sonuçlarını defterimize yazalım.
Sonuçları Değerlendirelim
Bütün cisimlere etki eden kuvvetlerin büyüklüklerini karşılaştırınız.
- Cevap: Gözlem sonuçlarınızı buraya yazabilirsiniz.
Kendimizi Değerlendirelim 3.1
1. Aşağıda dinamometre ile çekilen bir cisim görülmektedir. Aynı dinamometre ile çekilen diğer cisimlere etki eden kuvvetlerin büyüklüklerini noktalı yerlere yazınız.
- Cevap:
2. Aşağıda verilen dinamometrelerde okunan kuvvet değerlerini noktalı yerlere yazınız.
- Cevap:
“5. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı SDR Dikey Yayınları Sayfa 58-59-60-61-62-63 Cevapları” beğendiyseniz sosyal medyada paylaşabilir ve aşağıda bulunan emojilerle duygularınızı ifade edebilirsiniz 🙂
