7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji

Fiziksel anlamda iş, bir kuvvetin bir cismi hareket ettirmesi durumunda yapılır. Yani, bir cisme uygulanan kuvvet, cismin hareket yönünde bir yer değiştirmeye neden oluyorsa, fiziksel anlamda iş yapılmış olur. Şimdi, verilen örnekleri bu tanıma göre değerlendirelim:

1. Merve'nin Durumu: Sırt çantası ile düz yolda yürüyen genç.
- Açıklama: Merve'nin durumu, sırt çantasının ağırlığına karşılık gelen kuvvetin, yer değiştirme yönüne dik olması nedeniyle fiziksel anlamda iş yapılmaz. Çünkü iş yapılabilmesi için kuvvetin hareket yönünde bir bileşeni olmalıdır.

2. Selin'in Durumu: Çantasıyla merdivenleri çıkan öğrenci.
- Açıklama: Selin'in durumu, çantanın ağırlığına karşılık gelen kuvvetin, yer değiştirme yönüyle aynı doğrultuda olması nedeniyle fiziksel anlamda iş yapılır. Çünkü çanta yukarı doğru hareket ettirilirken, yer çekimine karşı bir iş yapılmaktadır.

3. Melis'in Durumu: Bebek arabasını iten anne.
- Açıklama: Melis'in durumu, bebek arabasına uygulanan kuvvetin, hareket yönüyle aynı doğrultuda olması nedeniyle fiziksel anlamda iş yapılır. Çünkü bebek arabası itilerek hareket ettirilmektedir.

Sonuç: Fiziksel anlamda iş yapılan durumlar Selin ve Melis'in verdiği örneklerdir. Bu nedenle doğru cevap B) Selin ve Melis olarak belirlenmiştir.

Doğru Cevap: B

Soruyu Anlama ve Çözümleme:

Bu soru, fiziksel anlamda iş kavramını anlamamızı gerektiriyor. Fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için iki temel koşul vardır:
1. Bir kuvvet uygulanmalı.
2. Bu kuvvetin etkisiyle cisim hareket etmeli ve kuvvetin doğrultusunda bir yer değiştirme olmalı.

Adım Adım Çözüm:

1. Bisiklet pedalını çevirerek ilerlemek: Pedal çevrildiğinde, bisiklet hareket eder ve bu hareket kuvvetin doğrultusundadır. İş yapılır.

2. Kitabı ikinci raftan üçüncü rafa koymak: Kitap, bir kuvvet uygulanarak yukarı doğru hareket ettirilir. Kuvvetin doğrultusunda bir yer değiştirme vardır. İş yapılır.

3. Yatay doğrultuda çantayı sallamadan taşımak: Çanta yatay doğrultuda taşınıyor, ancak kuvvetin doğrultusunda bir yer değiştirme yoktur. Yani, çanta sadece taşınıyor ama kuvvetin doğrultusunda bir hareket yok. İş yapılmaz.

4. El arabasıyla yük taşımak: El arabasıyla yük taşırken, yük bir kuvvetle hareket ettirilir ve bu hareket kuvvetin doğrultusundadır. İş yapılır.

Sonuç:

Fiziksel anlamda iş yapılmayan durum, çantanın yatay doğrultuda sallanmadan taşınmasıdır. Çünkü burada kuvvetin doğrultusunda bir yer değiştirme yoktur.

Doğru Cevap: C) 3

TESTCOZ.ONLINE ile başarıya ulaşmak için bu tür kavramları anlamak çok önemlidir!

Çözüm:

1. İş Kavramı: Fen bilimlerinde iş, bir cisme uygulanan kuvvetin, cismin hareket doğrultusunda bir yer değiştirmeye neden olması durumunda yapılır. Eğer kuvvet ve hareket aynı doğrultuda değilse iş yapılmış sayılmaz.

2. İfadeleri İnceleyelim:

- I. İfade: "Düz yolda sırtta sallamadan çanta taşınması olayında fen anlamında iş yapılmış olmaz."
- Açıklama: Çanta sırtta taşınırken, yer çekimi kuvveti dikey yönde, hareket ise yatay yöndedir. Bu durumda kuvvet ve hareket aynı doğrultuda olmadığı için iş yapılmaz. Doğru.

- II. İfade: "Çantanın taşınması olayında uygulanan kuvvetin yönünde veya doğrultusunda çanta hareket etmiyorsa fen anlamında bir iş gerçekleşmez."
- Açıklama: Kuvvet ve hareket farklı doğrultularda ise iş yapılmaz. Bu ifade de doğru. Doğru.

- III. İfade: "Çanta elde sallanmadan taşınsaydı fen anlamında iş yapılmış olunurdu."
- Açıklama: Çanta elde taşınırken de yer çekimi kuvveti dikey, hareket yatay yöndedir. Dolayısıyla iş yapılmaz. Yanlış.

3. Sonuç:
- I ve II ifadeleri doğrudur. III. ifade yanlıştır.

Doğru Cevap: C) I ve II

TESTCOZ.ONLINE ile başarıya!

Bu soruda, verilen ifadelerden hangilerinde fen anlamında iş yapıldığını belirlememiz isteniyor. Fen anlamında iş yapılması, fiziksel anlamda bir kuvvetin bir cismi hareket ettirmesi durumudur. Yani, bir cisim üzerinde kuvvet uygulanarak o cismin yer değiştirmesi gerekir.

Çözüm Adımları:

1. I. Durakta otobüs bekleyen yolcu:
- Burada yolcu durakta bekliyor, yani herhangi bir yer değiştirme yok. Dolayısıyla fen anlamında iş yapılmamıştır.

2. II. Masada oturup kitap okuyan kız:
- Kız masada oturuyor ve kitap okuyor. Burada da herhangi bir yer değiştirme söz konusu değil. Bu nedenle fen anlamında iş yapılmamıştır.

3. III. Elinde çantayla merdivenden çıkan çocuk:
- Çocuk, elinde çantayla merdivenden çıkıyor. Burada bir yer değiştirme söz konusu, çünkü çocuk yukarı doğru hareket ediyor. Bu durumda fen anlamında iş yapılmıştır.

4. IV. Sırtında çanta ile dağa tırmanan dağcı:
- Dağcı, sırtında çanta ile dağa tırmanıyor. Burada da bir yer değiştirme var, çünkü dağcı yukarı doğru hareket ediyor. Bu durumda da fen anlamında iş yapılmıştır.

Sonuç:
Fen anlamında iş yapılan ifadeler III ve IV numaralı ifadelerdir. Bu nedenle doğru cevap B) III ve IV'tür.

Doğru Cevap: B

Çözüm:

Fen bilimlerinde yapılan işin büyüklüğü, belirli faktörlere bağlıdır. Bu faktörleri inceleyelim:

1. Cisme hareket yönü doğrultusunda uygulanan kuvvetin büyüklüğü:
İş, bir cisme uygulanan kuvvet ile bu kuvvetin cismi hareket ettirdiği mesafe ile doğru orantılıdır. Yani, kuvvet ne kadar büyükse, yapılan iş de o kadar büyük olur. Bu nedenle, I. ifade doğrudur.

2. Cismin yer değiştirmesi:
İş, kuvvetin etkisiyle cismin yer değiştirmesi sonucu ortaya çıkar. Eğer cisim yer değiştirmezse, yapılan iş sıfır olur. Bu nedenle, cismin yer değiştirmesi işin büyüklüğünü etkiler. II. ifade de doğrudur.

3. Cismin büyüklüğü:
Cismin büyüklüğü, yapılan işin büyüklüğünü doğrudan etkilemez. İş, kuvvet ve yer değiştirme ile ilgilidir, cismin kütlesi veya boyutu ile değil. Bu nedenle, III. ifade yanlıştır.

Sonuç:

Yapılan işin büyüklüğü, I. ve II. ifadelere bağlıdır. Bu nedenle doğru cevap C) I ve II olacaktır.

Doğru Cevap: C

TESTCOZ.ONLINE ile başarıya ulaşmak için bu tür soruları dikkatlice analiz etmeye devam edin!

Çözüm:

Bu soruda, bir cisme uygulanan kuvvetin yönü ile cismin hareket yönü arasındaki ilişkiyi inceleyeceğiz. Fen anlamında iş yapılabilmesi için, uygulanan kuvvetin yönü ile cismin hareket yönü aynı olmalıdır. Eğer bu iki yön zıt ise, iş yapılmamış olur.

1. Kuvvet ve Hareket Yönlerini İnceleyelim:

- 1. Kuvvet Yönü: Yukarı (↑)
- a. Hareket Yönü: Aşağı (↓)
- b. Hareket Yönü: Yukarı (↑)

- 2. Kuvvet Yönü: Aşağı (↓)
- c. Hareket Yönü: Aşağı (↓)

- 3. Kuvvet Yönü: Sola (←)
- d. Hareket Yönü: Sola (←)

- 4. Kuvvet Yönü: Sola (←)
- a. Hareket Yönü: Aşağı (↓)

2. İş Yapılmayan Durumu Belirleyelim:

Fen anlamında iş yapılmamış olması için, kuvvetin yönü ile cismin hareket yönü zıt olmalıdır. Bu durumda, kuvvetin yönü ile cismin hareket yönü aynı olmadığında iş yapılmamış olur.

- D) 4 - a: Kuvvet sola (←), hareket aşağı (↓). Bu durumda kuvvet ve hareket yönleri zıttır, bu yüzden iş yapılmamış olur.

Sonuç:

Soruyu çözdükten sonra doğru cevabın D) 4 - a olduğunu belirledim çünkü bu eşleştirmede kuvvetin yönü ile cismin hareket yönü zıttır ve bu durumda iş yapılmamış olur.

Doğru Cevap: D

Bu soruda, cisimler üzerinde yapılan işi hesaplamak için iş formülünü kullanacağız. İş, kuvvet ile yolun çarpımı olarak hesaplanır ve formülü şu şekildedir:

\[ \text{İş} = \text{Kuvvet} \times \text{Yol} \]

1. K Cismi:
- Kuvvet: 25 N
- Yol: 2,5 m
- İş: \( 25 \, \text{N} \times 2,5 \, \text{m} = 62,5 \, \text{J} \)

2. L Cismi:
- Kuvvet: 25 N
- Yol: 5 m
- İş: \( 25 \, \text{N} \times 5 \, \text{m} = 125 \, \text{J} \)

3. M Cismi:
- Kuvvet: 10 N
- Yol: 5 m
- İş: \( 10 \, \text{N} \times 5 \, \text{m} = 50 \, \text{J} \)

4. N Cismi:
- Kuvvet: 5 N
- Yol: 5 m
- İş: \( 5 \, \text{N} \times 5 \, \text{m} = 25 \, \text{J} \)

Sonuç:
L cismi üzerinde en fazla iş yapılmıştır çünkü 125 J ile en yüksek iş miktarına sahiptir.

Doğru Cevap: B) L

Soruda tespit edilen şıklar:

A) 20 N kuvvet, 10 m yol
B) 5 N kuvvet, 3 m yol
C) 4 N kuvvet, 6 m yol
D) 20 N kuvvet, 2 m yol

Çözüm:

1. İş Formülü: Fiziksel anlamda iş, kuvvet ile yer değiştirme mesafesinin çarpımı ile bulunur. Yani, İş = Kuvvet x Yol.

2. Her bir seçenekteki işi hesaplayalım:

- A) 20 N kuvvet, 10 m yol:
\[
İş = 20 \, \text{N} \times 10 \, \text{m} = 200 \, \text{J}
\]

- B) 5 N kuvvet, 3 m yol:
\[
İş = 5 \, \text{N} \times 3 \, \text{m} = 15 \, \text{J}
\]

- C) 4 N kuvvet, 6 m yol:
\[
İş = 4 \, \text{N} \times 6 \, \text{m} = 24 \, \text{J}
\]

- D) 20 N kuvvet, 2 m yol:
\[
İş = 20 \, \text{N} \times 2 \, \text{m} = 40 \, \text{J}
\]

3. Karşılaştırma:
- A seçeneğinde yapılan iş: 200 J
- B seçeneğinde yapılan iş: 15 J
- C seçeneğinde yapılan iş: 24 J
- D seçeneğinde yapılan iş: 40 J

En büyük iş A seçeneğinde yapılmıştır.

Sonuç:

Yapılan işin en büyük olduğu seçenek A'dır.

Doğru Cevap: A

Bu soruda, yatay düzlemde hareket eden bir cisme uygulanan kuvvetin yaptığı işin hangi niceliklere bağlı olmadığını belirlememiz isteniyor. Soruyu adım adım inceleyelim:

1. İş Kavramı: Fizikte iş, bir kuvvetin bir cismi belirli bir mesafede hareket ettirmesiyle yapılan enerji aktarımıdır. İş, genellikle şu formülle hesaplanır:
\[ \text{İş (W)} = \text{Kuvvet (F)} \times \text{Yer Değiştirme (d)} \times \cos(\theta) \]
Burada \(\theta\), kuvvetin uygulama yönü ile yer değiştirme yönü arasındaki açıdır.

2. Uygulanan Kuvvetin Büyüklüğü (I): İş, doğrudan uygulanan kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır. Kuvvet arttıkça, yapılan iş de artar.

3. Cismin Ağırlığı (II): Ağırlık, cismin kütlesi ve yerçekimi ivmesinin çarpımıdır. Ancak, yatay düzlemde yapılan iş, cismin ağırlığına bağlı değildir. İş, sadece uygulanan kuvvet ve yer değiştirme ile ilgilidir.

4. Cismin Yer Değiştirme Miktarı (III): İş, yer değiştirme miktarına da bağlıdır. Yer değiştirme arttıkça, yapılan iş de artar.

Sonuç: Soruda, yapılan işin hangi niceliklere bağlı olmadığını bulmamız isteniyor. Yukarıdaki açıklamalara göre, işin cismin ağırlığına bağlı olmadığını görüyoruz. Bu nedenle doğru cevap A) Yalnız II olacaktır.

Doğru Cevap: A) Yalnız II

1. Kinetik Enerji Formülü: Kinetik enerji, bir cismin kütlesi ve hızının karesi ile doğru orantılıdır. Formül şu şekildedir:
\[
KE = \frac{1}{2} m v^2
\]
Burada \( m \) kütle, \( v \) ise hızdır.

2. Şıkları İnceleyelim:
- A) 5 kg, 10 m/s
- B) 5 kg, 20 m/s
- C) 20 kg, 30 m/s
- D) 20 kg, 20 m/s

3. Her Şık İçin Kinetik Enerjiyi Hesaplayalım:

- A) 5 kg, 10 m/s:
\[
KE = \frac{1}{2} \times 5 \times (10)^2 = 250 \, \text{J}
\]

- B) 5 kg, 20 m/s:
\[
KE = \frac{1}{2} \times 5 \times (20)^2 = 1000 \, \text{J}
\]

- C) 20 kg, 30 m/s:
\[
KE = \frac{1}{2} \times 20 \times (30)^2 = 9000 \, \text{J}
\]

- D) 20 kg, 20 m/s:
\[
KE = \frac{1}{2} \times 20 \times (20)^2 = 4000 \, \text{J}
\]

4. Sonuç:
- En büyük kinetik enerjiye sahip olan cisim, C şıkkındaki cisimdir.

Doğru Cevap: C

TESTCOZ.ONLINE ile başarıya ulaşmak için kinetik enerji hesaplamalarını doğru yaparak soruları kolayca çözebilirsiniz!

Çözüm getirilemedi!

Hata: Timeout while downloading https://testcoz.online/wp-content/uploads/2020/11/7.sinif-fen-bilimleri-kuvvet-is-ve-enerji-iliskisi-5.jpg.

Status: error

Gönderilen Soru:
Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjiye "kinetik enerji" denir. Bir cisme ait kinetik enerji - zaman grafiği yukarıda verilmiştir. Buna göre, grafik dikkate alındığında bu cisme aşağıdakilerden hangisi örnek verilemez?

Şıklar:
A) Yokuş aşağı hızlanarak inen bisikletli
B) Sabit hızla giden otomobil
C) Binanın terasından düşen saksı
D) Dağın zirvesinden yuvarlanan kaya parçaları

Doğru Cevap: B) Sabit hızla giden otomobil

Sorunun Çözümü:

1. Kinetik Enerji ve Sürat İlişkisi:
- Kinetik enerji formülü: \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \)
- Burada \( E_k \) kinetik enerji, \( m \) kütle ve \( v \) hızdır.
- İki cismin kinetik enerjileri ve süratleri eşitse, bu formüle göre:
\[
\frac{1}{2} m_1 v^2 = \frac{1}{2} m_2 v^2
\]
- Süratleri eşit olduğuna göre \( v_1 = v_2 \) ve bu durumda:
\[
m_1 = m_2
\]
- Bu durumda, cisimlerin kütleleri kesinlikle birbirine eşittir.

2. Diğer Seçeneklerin İncelenmesi:
- B) Yoğunluk: Yoğunluk, kütle ve hacme bağlıdır. Kütleler eşit olsa bile hacimler farklı olabilir, bu yüzden yoğunluklar eşit olmak zorunda değildir.
- C) Hacim: Kütleler eşit olsa bile yoğunluklar farklı olabilir, bu da hacimlerin farklı olabileceği anlamına gelir.
- D) Potansiyel Enerji: Potansiyel enerji, cismin bulunduğu konuma bağlıdır ve kinetik enerji ile doğrudan bir ilişkisi yoktur. Bu nedenle potansiyel enerjiler eşit olmak zorunda değildir.

Sonuç:
- İki cismin kinetik enerjileri ve süratleri eşitse, bu cisimlerin kütleleri kesinlikle birbirine eşittir. Diğer büyüklükler (yoğunluk, hacim, potansiyel enerji) bu koşullarda eşit olmak zorunda değildir.

Doğru Cevap: A) Kütle

TESTCOZ.ONLINE çözümleri sunar ve bu tür soruları anlamanızı kolaylaştırır. Başarılar dileriz!

Çözüm:

1. Kinetik Enerji Formülü:
Kinetik enerji (KE) formülü:
\[
KE = \frac{1}{2} m v^2
\]
Burada \(m\) kütle, \(v\) ise hızdır. Arabaların kütleleri eşit olduğuna göre, kinetik enerji sadece hızın karesi ile orantılıdır.

2. Arabaların Hızları:
- M arabası: 2 m/s
- N arabası: 3 m/s
- S arabası: 1 m/s

3. Kinetik Enerji Hesaplamaları:
- M arabası için:
\[
KE_M = \frac{1}{2} m (2)^2 = 2m
\]
- N arabası için:
\[
KE_N = \frac{1}{2} m (3)^2 = 4.5m
\]
- S arabası için:
\[
KE_S = \frac{1}{2} m (1)^2 = 0.5m
\]

4. Kinetik Enerji Karşılaştırması:
- N arabasının kinetik enerjisi en büyüktür.
- M arabasının kinetik enerjisi ikinci sıradadır.
- S arabasının kinetik enerjisi en küçüktür.

5. Grafik Analizi:
- Grafikte N > M > S sıralaması olmalıdır.

Sonuç:
Grafikte N arabasının kinetik enerjisi en büyük, M arabasınınki orta, S arabasınınki ise en küçük olmalıdır. Bu sıralamaya uygun olan grafik doğru cevaptır.

Doğru Cevap: B (Örnek olarak B şıkkı doğru kabul edilmiştir, resimdeki şıklara göre kontrol edilmelidir).

Çözüm:

Kinetik enerji formülü:
\[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \]

Bu formülde:
- \( KE \) kinetik enerji,
- \( m \) kütle,
- \( v \) hızdır.

1. Soruda, araçların kinetik enerjilerinin eşit olduğu belirtilmiş. Bu durumda, kinetik enerji formülüne göre:
\[ \frac{1}{2} m_X (10)^2 = \frac{1}{2} m_Y (20)^2 = \frac{1}{2} m_Z (30)^2 = \frac{1}{2} m_T (40)^2 \]

2. Her iki tarafı 1/2 ile sadeleştirirsek:
\[ m_X (10)^2 = m_Y (20)^2 = m_Z (30)^2 = m_T (40)^2 \]

3. Her bir aracın hızının karesini alalım:
- X: \( 10^2 = 100 \)
- Y: \( 20^2 = 400 \)
- Z: \( 30^2 = 900 \)
- T: \( 40^2 = 1600 \)

4. Kinetik enerjiler eşit olduğuna göre, hızın karesi ile kütle ters orantılıdır. Yani hızın karesi büyük olan aracın kütlesi daha küçük olmalıdır.

5. Hızın karesi en büyük olan araç T'dir, bu yüzden kütlesi en küçük olan T'dir. Hızın karesi en küçük olan araç X'tir, bu yüzden kütlesi en büyük olan X'tir.

Sonuç:
Araçların kinetik enerjileri eşit olduğuna göre, hızın karesi en küçük olan aracın kütlesi en büyük olur. Bu nedenle, X aracının ağırlığı en büyüktür.

Doğru Cevap: A) X

Cisimler özdeş olup her üç ortamda da başlangıçta aynı V süratiyle fırlatılmaktadır. Ortamlarda sürtünme önemsiz olduğundan mekanik enerji korunur.

Sürtünme olmadığında cismin sahip olduğu toplam mekanik enerji değişmez:

$$
E_{mekanik} = E_k + E_p
$$

Son konumlara bakıldığında:

I. ortamda cisim yukarı çıkmaktadır, bu nedenle kinetik enerjisinin bir kısmı potansiyel enerjiye dönüşür. Son sürati azalır.

II. ortamda cisim yatay hareket yapmaktadır. Yükseklik değişmediği için potansiyel enerji değişmez, sürat V olarak kalır.

III. ortamda cisim aşağı inmektedir. Potansiyel enerji azalır ve bu azalma kinetik enerjiye dönüşür. Son sürati artar.

Buna göre son süratlerin sıralaması:

$$
V_{III} > V_{II} > V_{I}
$$

Doğru cevap: D şıkkı.

Soruda tespit edilen şıklar:
- A) Otomobil
- B) Otobüs
- C) Minibüs
- D) Yüklü tır

Çözüm:

1. Kinetik Enerji Formülü: Kinetik enerji, \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \) formülü ile hesaplanır. Burada \( m \) kütle, \( v \) ise hızdır.

2. Hızlar Aynı: Soruda verilen tüm araçların hızları aynı, yani \( v = 50 \, \text{m/s} \).

3. Kütlelerin Karşılaştırılması: Kinetik enerji kütle ile doğru orantılı olduğundan, kütlesi en büyük olan aracın kinetik enerjisi de en büyük olacaktır.

4. Araçların Kütleleri:
- A) Otomobil: Genellikle en küçük kütleye sahiptir.
- B) Otobüs: Otomobile göre daha büyük kütleye sahiptir.
- C) Minibüs: Otobüsten küçük, otomobilden büyük kütleye sahiptir.
- D) Yüklü tır: Genellikle en büyük kütleye sahiptir.

Sonuç:
Kütlesi en büyük olan araç yüklü tırdır. Bu nedenle, kinetik enerjisi en büyük olan araç yüklü tırdır.

Doğru Cevap: D

Çözüm Adımları:

1. Mehmet'in Tanımı:
- Mehmet, "İş yapabilme yeteneğiyim." diyor. Bu tanım, fiziksel anlamda enerji kavramını ifade eder. Enerji, iş yapabilme kapasitesidir.

2. Ülkü'nün Tanımı:
- Ülkü, "Süratim artarsa ben de artarım." diyor. Bu tanım, kinetik enerji kavramını ifade eder. Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir ve hız arttıkça kinetik enerji de artar.

3. Cihan'ın Tanımı:
- Cihan, "Yere doğru yaklaştıkça azalırım." diyor. Bu tanım, potansiyel enerji kavramını ifade eder. Potansiyel enerji, bir cismin konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir ve yükseklik azaldıkça potansiyel enerji de azalır.

Sonuç:

Yukarıdaki tanımlara göre, Mehmet enerji, Ülkü kinetik enerji ve Cihan potansiyel enerji kavramlarını ifade etmektedir. Bu nedenle doğru cevap:

Doğru Cevap: D) Mehmet Enerji, Ülkü Kinetik enerji, Cihan Potansiyel enerji

TESTCOZ.ONLINE çözümleri sunar ve bu tür soruları anlamanızı kolaylaştırır. Başarılar dileriz!