KENDİMİZİ DEĞERLENDİRELİM - 3.2
1. Günlük yaşamda bir öğrencinin karşılaşabileceği temas gerektiren kuvvetlere örnek veriniz.
Günlük yaşamda bir öğrencinin karşılaşabileceği temas gerektiren kuvvetlere örnekler şunlardır:
-
İtme kuvveti: Bir cismin başka bir cisme doğru uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Futbol topuna vuran bir bireyin topa karşı yapmış olduğu kuvvet itme kuvvetidir, masanın üstündeki bir kitabı elinizle itmek için kitaba uyguladığınız kuvvet itme kuvvetidir.
-
Çekme kuvveti: Bir cismin başka bir cismi kendine doğru çekmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Bir traktörün arkasındaki römorku çekebilmesi için römorka uyguladığı kuvvet çekme kuvvetidir, masanın üstündeki bir kitabı elinizle çekmek için kitaba uyguladığınız kuvvet çekme kuvvetidir.
-
Sürtünme kuvveti: Bir cismin hareketini zorlaştıran veya durduran kuvvettir. Örneğin: Yürüyebilmemiz, yerle temas eden ayaklarımız arasındaki sürtünme kuvvetinden dolayı mümkündür, hareket eden bir arabanın tekerlekleri ile yolda oluşan sürtünme kuvveti arabanın hızını azaltır.
-
Kaldırma kuvveti: Bir cismin yukarı doğru hareket etmesini sağlayan kuvvettir. Örneğin: Bir asansörün kabloları asansörün kabinine temas eden kuvvet uygulayarak kabini yukarı çeker, sarmal bir yayı sıkıştırmak ya da germek için yayı elinizle çekmeniz ya da itmeniz gerekir.
-
Kas kuvveti: Bir canlının kaslarının kasılmasıyla ortaya çıkan kuvvettir. Örneğin: Bir ağırlığı kaldırmak için kaslarımız kasılır ve ağırlığa kas kuvveti uygularız, bisiklete binerken bacak kaslarımız pedallara kas kuvveti uygularız.
2. Günlük yaşamda gözlemlediğimiz temas gerektirmeyen kuvvetlere örnek veriniz.
Günlük yaşamda gözlemlediğimiz temas gerektirmeyen kuvvetlere örnekler şunlardır:
-
Kütle çekim kuvveti: Bir cismin başka bir cismi kendine doğru çekmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Yere bırakılan bir cismin düşmesi, meyvenin daldan düşmesi, ayın dünya’nın etrafında dolaşması, gezegenlerin güneş’in etrafındaki dönmesi.
-
Elektriksel kuvvet: Bir cismin başka bir cismi elektrik yükü nedeniyle çekmesi veya itmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Yün kazağa sürtülen lastik balon ya da plastik tarak küçük kâğıt parçalarına yaklaştırılırsa kâğıt parçalarını çeker, yıldırım düşmesi, elektrik alan kuvvetleri.
-
Manyetik kuvvet: Bir cismin başka bir cismi mıknatıslık özelliği nedeniyle çekmesi veya itmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Mıknatısın çiviyi çekmesi, iki mıknatısın birbirine hiç dokunmadan birbirini çekebilmesi ya da itebilmesi.
3. Kuvvetin neden olduğu tüm etkilere örnek olabilecek olaylar bir futbol maçında yaşanabilir mi? Açıklayınız.
Cevap:
Kuvvetin neden olduğu tüm etkilere örnek olabilecek olaylar bir futbol maçında yaşanabilir. Kuvvetin etkileri şunlardır:
-
Bir cismin hareket durumunu değiştirmek: Bir futbolcu topa vurarak onun hızını, yönünü veya durmasını sağlayabilir. Bu kuvvetin hareket durumunu değiştirme etkisidir.
-
Bir cismin şeklini değiştirmek: Bir futbolcu topa çok sert vurduğunda topun şekli geçici olarak değişebilir. Bu kuvvetin şekil değiştirme etkisidir.
Bu olaylar bir futbol maçında sıkça görülebilir. Dolayısıyla kuvvetin etkileri futbol maçında yaşanabilir.
4. Dört temel kuvvet nedir? Kısaca açıklayınız.
Cevap:
Dört temel kuvvet şunlardır:
-
Kütle çekim kuvveti: Bir cismin başka bir cismi kendine doğru çekmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Yere bırakılan bir cismin düşmesi, gezegenlerin güneş’in etrafındaki dönmesi. Kütle çekim kuvveti, Einstein’ın genel görelilik kuramı tarafından tanımlanan uzay-zamanın eğriliğe atfedilir.
-
Elektromanyetik kuvvet: Bir cismin başka bir cismi elektrik yükü nedeniyle çekmesi veya itmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Mıknatısın çiviyi çekmesi, elektrik akımının manyetik alan oluşturması. Elektromanyetik kuvvet, Maxwell’in denklemleri tarafından tanımlanan bir kuantum alanıdır ve foton adı verilen parçacık tarafından taşınır.
-
Zayıf nükleer kuvvet: Bir cismin başka bir cismi radyoaktif bozunma nedeniyle çekmesi veya itmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Karbon-14’ün azot-14’e bozunması, güneş’in içindeki hidrojenin helyuma dönüşmesi. Zayıf nükleer kuvvet, Standart Model tarafından tanımlanan bir kuantum alanıdır ve W ve Z bozonları adı verilen parçacıklar tarafından taşınır.
-
Güçlü nükleer kuvvet: Bir cismin başka bir cismi kuarkların bağlanması nedeniyle çekmesi için uyguladığı kuvvettir. Örneğin: Proton ve nötronların atom çekirdeğinde bir arada durması, hidrojen bombasının patlaması. Güçlü nükleer kuvvet, Standart Model tarafından tanımlanan bir kuantum alanıdır ve gluon adı verilen parçacık tarafından taşınır.
5. Ay’da çekim kuvveti Dünya’daki çekim kuvvetinden daha azdır. Kütle çekim kuvvetinin bağlı olduğu faktörler nelerdir?
Cevap:
Kütle çekim kuvvetinin bağlı olduğu faktörler şunlardır:
-
Cisimlerin kütleleri: Cisimlerin kütleleri ile kuvvet arasında doğru orantı vardır. Cismin kütlesi iki kat artarsa; kuvvette iki kat artar.
-
Cisimlerin merkezleri arasındaki mesafe: Cisimlerin merkezleri arasındaki mesafe ile kuvvet arasında ters orantı vardır. Mesafe iki kat artarsa; kuvvet dörtte bir azalır.
Bu faktörler Newton’un kütle çekim yasası ile matematiksel olarak ifade edilebilir:
Burada F, kütle çekim kuvveti; G, evrensel çekim sabiti; m1 ve m2, cisimlerin kütleleri; r ise cisimlerin merkezleri arasındaki mesafedir.
6. Günlük yaşamda dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlere örnek olabilecek birer durum söyleyiniz.
Günlük yaşamda dengelenmiş ve dengelenmemiş kuvvetlere örnek olabilecek birer durum şunlardır:
-
Dengelenmiş kuvvet: Bir cismin üzerine etki eden kuvvetlerin toplamı sıfır ise, cisim dengelenmiş kuvvet altındadır. Bu durumda cisim hareketsiz kalır veya sabit hızla hareket eder. Örneğin: Masanın üzerinde duran bir kitap dengelenmiş kuvvet altındadır. Kitaba hem yerçekimi kuvveti hem de masanın uyguladığı tepki kuvveti etki eder. Bu iki kuvvet birbirini dengelediği için kitap hareket etmez.
-
Dengelenmemiş kuvvet: Bir cismin üzerine etki eden kuvvetlerin toplamı sıfırdan farklı ise, cisim dengelenmemiş kuvvet altındadır. Bu durumda cisim ivmelenir veya yön değiştirir. Örneğin: Bir arabanın gaz pedalına basıldığında araba dengelenmemiş kuvvet altındadır. Arabaya hem motorun uyguladığı itme kuvveti hem de sürtünme ve hava direnci gibi karşıt kuvvetler etki eder. Bu kuvvetler birbirini dengelemediği için araba hızlanır.
Dengelenmiş Kuvvetler Örnekler
-
Halat çekme oyununda eşit ağırlık ve ölçütle insanların zıt yönde ip çekmesi.
-
Duvarda asılı duran tablo.
-
Yerde duran top.
-
Saatin saniyesinde yaptığı hareket.
-
Aynı hızla hareket eden araba.
-
Masanın üzerinde duran kitap
-
Duvardaki tablo ya da saat
-
Bilek güreşi
-
Sürati değişmeden düz bir yolda hareket eden araç
Dengelenmemiş Kuvvetlere Örnekler
-
Yeşil ışık yanınca arabanın hareket etmesi.
-
Limana yaklaşan gemi.
-
Yukarı atılan topun hareketi.
-
Yere düşen elma.
-
Yorulduktan sonra yavaşlayan at.
-
Hızlanan bir araba
-
Giderek hız kazanan yüksekten düşen bir top
-
Yavaşlayan bir tren
-
Vurulduktan sonra giderek yavaşlayan top
-
Sürati değişmeden düz bir yolda hareket eden araç
