Kapıyı açarken iteriz, çekmeceyi açarken çekeriz, topa vurduğumuzda topun yönünü değiştiririz, hamuru sıkarak şeklini bozarız. Bütün bu durumlarda bir kuvvet uygularız. Bu konuda kuvvetin ne olduğunu, nasıl ölçüldüğünü ve sık karıştırılan iki kavramı, kütle ile ağırlığı öğreneceğiz.
1 Kuvvet Nedir?
Kuvveti göremeyiz ama etkilerini görebiliriz. Kuvvet, duran bir cismi hareket ettirebilir, hareket eden bir cismi durdurabilir ya da şeklini değiştirebilir.
Kuvvetin etkileri
-
Hareket ettirme
Duran bir cismi harekete geçirir.
Duran bir alışveriş arabasını itmek
-
Durdurma
Hareket eden bir cismi durdurur.
Kalecinin gelen topu tutması
-
Hızlandırma ya da yavaşlatma
Hareket eden cismin süratini değiştirir.
Bisiklette pedala daha hızlı basmak, fren yapmak
-
Yön değiştirme
Hareket eden cismin yönünü değiştirir.
Raketle gelen topa vurup geri göndermek
-
Şekil değiştirme
Cismin biçimini değiştirir.
Hamuru sıkmak, süngeri ezmek, yayı germek
Kendini dene · Soru 1
Aşağıdakilerin hangisinde kuvvet, cismin şeklini değiştirmiştir?
Açıklama
Pet şişe ezilince biçimi değişir. Diğer seçeneklerde kuvvet cismi hareket ettirmiş, yavaşlatmış ya da durdurmuştur.
2 Kuvvetin Büyüklüğü ve Birimi
Kuvvetlerin büyüklüğü farklıdır: Bir kalemi kaldırmak için az, bir kova suyu kaldırmak için daha büyük kuvvet gerekir. Kuvvetin büyüklüğünü sayıyla ifade edebilmek için bir birim kullanırız.
3 Dinamometre ile Kuvvet Ölçme
Dinamometrenin ucundaki kancaya bir cisim asıldığında ya da kanca çekildiğinde içindeki yay uzar. Kuvvet büyüdükçe yay daha fazla uzar. Gösterge de yayla birlikte aşağı iner ve ölçek üzerinde kuvvetin değerini gösterir.
Dinamometrenin bölümleri
-
Yay
Uygulanan kuvvetle uzayan esnek parçadır.
Kuvvet ne kadar büyükse yay o kadar uzar.
-
Gösterge
Yayın ucuna bağlıdır, yayla birlikte hareket eder.
Ölçeğin hangi değerini gösteriyorsa kuvvet odur.
-
Ölçek
Üzerinde newton değerleri yazılı bölmeli kısımdır.
0, 2, 4, 6...
-
Kanca
Cismin asıldığı ya da çekildiği uçtur.
Çantayı kancaya asmak
Dinamometre ile doğru ölçüm
- 1 Ölçeceğin kuvvete uygun ölçüm aralığı olan dinamometreyi seç.
- 2 Ölçümden önce göstergenin sıfırı gösterdiğinden emin ol.
- 3 Cismi kancaya as ya da kancayı ölçmek istediğin yönde çek.
- 4 Gösterge durduğunda, gözünü göstergeyle aynı hizaya getirerek değeri oku.
- 5 Sonucu birimiyle birlikte yaz: 4 N gibi.
Dinamometre, yayın esnekliğinden yararlanır: Kuvvet arttıkça yay daha çok uzar, kuvvet kalkınca yay eski boyuna döner ve gösterge sıfıra gelir.
Basit bir dinamometre modeli yapalım
- 1 Bir kartonun üst kısmına bir yay ya da lastik bant as.
- 2 Yayın alt ucuna bir ataç takarak kanca yap.
- 3 Hiçbir şey asılı değilken yayın ucunun hizasına 0 yaz.
- 4 Kancaya özdeş cisimleri (örneğin bozuk paraları) birer birer as; her seferinde yayın ucunun geldiği yeri işaretle.
- 5 İşaretler arasındaki uzaklığın eşit olup olmadığını incele. Modelinle farklı cisimleri karşılaştır.
Örnek
Ölçüm sınırı 10 N olan bir dinamometreye bir cisim asıldığında gösterge 6 N'yi gösteriyor. Aynı cisimden iki tane asılırsa ne olur?
- 1 Bir cismin ağırlığı 6 N ise iki cismin toplam ağırlığı \( 6 + 6 = 12 \) N olur.
- 2 12 N, dinamometrenin ölçüm sınırı olan 10 N'den büyüktür.
Cevap: Bu dinamometre iki cismi ölçmek için uygun değildir; yay aşırı uzayıp bozulabilir. Ölçüm sınırı daha büyük bir dinamometre kullanılmalıdır.
Kendini dene · Soru 2
Dinamometre ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
Açıklama
Her dinamometrenin bir ölçüm sınırı vardır. Büyük kuvvetler için kalın yaylı, küçük kuvvetler için ince yaylı dinamometre kullanılır.
4 Kütle ve Ağırlık
Günlük hayatta "Kaç kilosun?" sorusunu ağırlığımızı sormak için kullanırız. Oysa fen bilimlerinde kütle ve ağırlık farklı kavramlardır.
| Kütle | Ağırlık | |
|---|---|---|
| Nedir? | Madde miktarı | Çekim kuvveti |
| Ölçüm aracı | Eşit kollu terazi | Dinamometre |
| Birimi | kg, g | N (newton) |
| Yere göre değişir mi? | Hayır, her yerde aynıdır. | Evet, bulunulan yere göre değişir. |
| Kuvvet midir? | Hayır | Evet |
Ağırlık neden yere göre değişir?
Ağırlık, cisme uygulanan çekim kuvvetidir. Çekim kuvveti her gök cisminde aynı değildir. Ay'ın çekimi Dünya'nınkinin yaklaşık altıda biri kadardır. Bu yüzden bir astronotun kütlesi Ay'da değişmez ama ağırlığı Dünya'dakinin yaklaşık altıda birine düşer.
| Yer | Kütle | Ağırlık (yaklaşık) |
|---|---|---|
| Dünya | 60 kg | 600 N |
| Ay | 60 kg | 100 N |
| Uzay aracının içi (yörüngede) | 60 kg | Ağırlıksız gibi hisseder |
Örnek
Dünya'da ağırlığı 120 N olan bir çanta Ay'a götürülüyor. Çantanın Ay'daki ağırlığı ve kütlesi hakkında ne söylenebilir?
- 1 Ay'ın çekimi Dünya'nınkinin yaklaşık altıda biri olduğu için ağırlık altıda birine iner: \( 120 \div 6 = 20 \) N.
- 2 Çantanın içindeki madde miktarı değişmediği için kütlesi aynı kalır.
Cevap: Çantanın Ay'daki ağırlığı yaklaşık 20 N olur; kütlesi ise değişmez.
Kendini dene · Soru 3
Bir cisim Dünya'dan Ay'a götürüldüğünde aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir?
Açıklama
Kütle madde miktarıdır ve yer değiştirince değişmez. Ay'ın çekimi daha az olduğu için ağırlık azalır.
Kendini dene · Soru 4
Aşağıdakilerden hangisi ağırlığın birimidir?
Açıklama
Ağırlık bir kuvvettir; kuvvetin birimi de newtondur. Kilogram ve gram kütle birimidir.
Konuyu pekiştir
Şimdi test çözme zamanı
Öğrendiklerini bu konunun testleriyle dene. Her testin sonunda doğru cevapları ve çözümleri görebilirsin.
Yorumlar
Yorum yazmak ve sorularını sormak için giriş yap ya da ücretsiz kayıt ol.