2.ÜNİTEKUVVET ve HAREKET

KUVVET NEDİR?

Cisimlerin, hızını, yönünü, yerini ve şeklini değiştirebilen etkiye kuvvet denir.

Futbolcu topa vurduğunda Demirci demiri döverek Tenisçi hareket halindeki topun ............. değiştirir. demirin................. değiştirir. topa vurarak topun......... deiştirir.

Hırsızlar ise aldıkları eşyaların .............. değiştirir.

Kuvvet cisimlerin rengini yada kokusunu değiştirebilir mi?

İlk planda değiştirebilir gibi görünse de unutulmamalıdır ki; Kuvvet, cisminlerin rengini ve kokusunu değiştiremez.

Günlük hayatımızda kuvvetin kendisini göremeyiz, ancak etkilerinigözlemleyebiliriz. Örneğin, bir çok doğa olayı kuvvet sonucundagerçekleşir. Yeraltından gelen kuvvetler depremlere neden olabilir.

Rüzgarın uyguladığı kuvvet, bulutları hareket ettirebilir.

Örnek; Aşağıdaki olaylara neden olan kuvvetleri belirtiniz.

Ağaçların eğilmesinin nedeni Kopan yaprakları yere düşüren Kamyonun sürüklenmesine .................... kuvvetidir. kuvvet,.......................kuvvetidir. neden olan selin............kuvvetidir.

Paraşütlünün hızla yere Sandalın suyun dibine batmasını Kızağın ilerlemesini sağlayandüşmesini önleyen kuvvet engelleyen kuvvet........................ kuvvet..................................................................dir. ................................kuvvetidir. ..........kuvvetidir.

Kuvvetin Büyüklüğü Günlük hayatta uyguladığımız yada etkisini gözlemlediğimizkuvvetler her zaman aynı büyüklükte değildir.

Farklı işler için farklı büyüklükte kuvvet uygulamak gerekebilir.

Bilgisayarla çalışan Canan Hanım’ ın mausenin tuşunu tıklarkenuyguladığı kuvvetle Hasan Bey in araba itmeye çalışırken uyguladığıkuvvet eşit değildir. Ancak kuvvet kişiye göre değişebilen bir kavram gibi görünebilir.

Örneğin bir kavanozun kapağını açmak için gereken kuvvet, bayan yada çocuklar için çok büyükken yetişkin bir erkek için küçük bir kuvvet olabilir. Bu nedenle kuvvetlerin büyüklükleri standart olarak tanımlanmıştır ve ölçülebilir bir büyüklüktür.

Bizler kuvveti ölçerken esnek maddelerden yararlanırız.

Not: Kuvvet şekil değişikliğine neden olabilir. Ancak bazı cisimler kuvvet etkisine girdiğinde şekli değişirken, kuvvet ortadankalktığında eski şekline geri döner. Bu tür maddelere esnek maddedenir. Lastik, sünger yada yay esnek maddelere örnek verilebilir.

Etkinlik Aşağıdaki maddelerden esnek olanların yanındaki kutucuklarıişaretleyerek esnek maddeleri belirtiniz. Yay Taş Lastik

Cam Sünger Kağıt

KUVVETİN ÖLÇÜLMESİ Kuvveti ölçmek için kullanılan araçlara dinamometre adı verilir.Kuvvet birimi Newton (nivton)’dur. Kısaca N harfi ile gösterilir. Dinamometre, günlük hayatta yaylı el kantarı olarak bilinir. Çünküyapısında esnek bir cisim olan yay bulunur. Dinamometreler yaylarınesneklik özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır. Yaylar esnek maddeolsalar da üzerlerine dayanabileceklerinden fazla kuvvet uygulanır iseesneklik özelliklerini kaybederler. Bu yüzden bir dinamometre ile enfazla üzerinde yazılı kuvvet değeri kadar kuvvet ölçülebilir. Dinamometrenin ölçebileceği kuvvet değeri yayın, cinsine, boyunave kalınlığına bağlıdır.

Bazı dinamometre modelleri verilmiştir. Sizlerde bu örneklerdenyararlanarak dinamometre tasarlayıp yapabilir misiniz?

Dinamometre nasıl yapılır?Dinamometre yaparken gerekli malzemeler; Bir adet enjektör, üç adetataç, bir adet paket lastiği, 20cm uzunluğunda ince bakır tel, pense veince bir çiviDinamometrenin yapım aşamaları1. 2. 3. 4.

Enjektörün lastiğini çıkaralım, Lastiği çıkardığımız yerden Bakır tel yardımıyla Lastiğin ucuna,çıkmaması çivi ile delik açalım , lastiği delikten geçirelim, için bakır bir parça bağlayalım,

5. 6. 7. 8.

Lastiği iğne deliğinden Pense yardımıyla iğneye Ataçlardan birine şekil Dinamometremiz geçirip iğneyle sıkıştıralım, kanca şeklini verelim, vererek pistona geçirelim, hazır.

Dinamometrenin Çalışmasını İnceleyelim; Şekildeki dinamometrenin üzerinde yazılı olan 50N, bu dinamometrenin ölçebileceği en fazlaŞekil l Şekil ll Şekil lll kuvvet değerini gösterir. Ağırlığını ölçmek için dinamometreye bir cisim astığımızda , cisme uygulanan yer çekimi kuvvetinin etkisi ile dinamometre içinde ki yay aşağıya doğru esner ve açılır. Bu arada dinamometrenin göstergesi de yayla birlikte aşağı yönde hareket eder. Dinamometrenin göstergesindeki değer, cisme etki eden yer çekimi kuvvetinin değerini (cismin ağırlığını) verir. Şekil l de dinamometre hiç uzamamışken, Şekil ll de 10N ağılık astığımızda 2br uzamış, Şekil lll deki 20N asıldığında 4br uzamıştır. Bu durumdinamometremizin her bir biriminin 5N kuvveti gösterdiği anlamına gelir.Sizlerde aşağıdaki soruları cevaplamaya çalışınız. Peki, aynı dinamometreye 35N ağırlığında bir cisim astığımızda dinamometre kaç birimigösterir? Dinamometre üzerinde yazılı olan 50N asılsaydı, dinamometre kaç birimi gösterirdi? Dinamometrenin 8br göstermesi için kaç N ağırlık asılmalıdır?

Etkinlik; M, R ve T cisimleri sırasıyla dinamometreye asılarak yaydaki uzama miktarı-kuvvet grafiğini, verilerden yararlanarak tamamlayınız.

Uzama miktarı(cm)

12- 10- Dinamometre 8-

6- 4- 2- 0 Kuvvet(N) M R T 2 4 6Cevap: 2N ağırlığındaki M cismi dinamometrenin boyunu 4cm uzattı ise, 2 katıbüyüklüğünde ki R cismi 8cm, 3 katı büyüklüğünde ki T cismide 12cm uzatacaktır.

2N 4N 6N

Örnek: Zehra elindeki cismin ağırlığını üç farklı dinamometre ile ölçüyor ve şekildeki sonuçları gözlemliyor.

l.En ağır cisimleri K dinamometresi ile ölçebilir. ll.En hassas ölçümleri M dinamometresi ile yapabilir. lll.En hassas ölçümleri yapmak için L dinamometresini kullanmalıdır.

Zehra’nın yaptığı gözlem sonuçlarına göre, yukarıda verilen yargılardan hangisi yada hangilerine ulaşılabilir?

A) Yalnız l B) l ve ll C) l ve lll D) l,ll ve lll

CevapC: Dinamometrelerin altında yazılı olan değerler, ölçebileceği en büyük değerleri gösterirdiğinden l numaralı yargı doğrudur. Dinamometrelere bakıldığında bölmesayısı eşittir. Bu yüzden en hassas ölçümleri yapabilecek dinamometre, ölçüm kapasitesien küçük olan L dinamometresidir.

KUVVET

Temas Gerektirmeyen Temas Gerektiren Kuvvetler Kuvvetler * Yer Çekimi Kuvveti *Sürtünme Kuvveti * Elektriksel Kuvvet A-Hava Direnci * Manyetik Kuvvet B-Su Direnci

Temas Gerektirmeyen Bazı Kuvvet Türleri*Dünya üzerindeki tüm maddeler serbest bırakıldıklarında yere düşerler. Bunun nedeni Dünya’nın etrafındaki tüm cisimlere çekme kuvveti uygulamasıdır. Bu çekim kuvvetine yer çekimi diğer adıyla ağırlık denir. Bu çekim yalnızca Dünya’mıza ait değildir. Örneğin Güneş, gezegenler, meteorlar da Dünya’mız gibi çekme kuvveti uygularlar. Yer çekimi etkisiyle düşen yağmur damlaları

*Plastik tarağı kuru haldeki saçımıza bir süre sürttükten sonra, küçük kağıtparçalarını çekebildiğini görürüz. Saçımız ve tarak arasındaki bu kuvvete elektriksel kuvvet adı verilir. Doğadan bildiğimiz şimşek, yıldırım gibi olaylarda bu kuvvetin etkisi ile Elektriksel kuvvet etkisine gerçekleşir. doğadan bir örnek

*Mıknatıslar, birbirini ve bazı metalleri çekme özelliği gösteren maddelerdir. Mıknatısların uyguladığı bu kuvvete manyetik kuvvet denir. Dünya’nın da kendine ait bir manyetik etkisi vardır ki bir çok canlı bu etkiden yararlanır. Demir tozlarını çeken

mıknatıs

Temas Gerektiren Bir Kuvvet ‘Sürtünme Kuvveti’: Kitabınızı masanın üzerine koyup iterseniz hareket eder, ama bir süre sonra yavaşlar ve durur. Kitabın yavaşlayıp durmasınaneden olan kuvvet, masa ve kitap arasında sürtünme sonucu oluşan kuvvettir. Bu kuvvete sürtünme kuvveti denir. Sürtünme kuvveti temas gerektiren bir kuvvettir ve daima hareketi engelleyici yöndedir. Gördüğünüz etkinlikte tahta blok bir dinamometre ile oyuncak arbaya bağlanmış ve farklı zeminlerde harekete geçirebilen kuvvetler ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarına baktığımızda, halı üzerinde 9N kuvvet uygulanırken, tahta üzerinde 6N, cam zemin üzerinde de 3N kuvvet uygulandığını görüyoruz. Aynı cisimle yapılan bu etkinlikte sonuçların farklı çıkmasının nedeni zemin farklı olduğunda sürtünme kuvvetinin farklı olmasıdır. Buna dayanarak, ‘’pürüzlü yüzeylerde sürtünme kuvveti artar’’ diyebiliriz.

Etkinlik; Ayağınız kaydığında sendeler hatta düşebilirsiniz. Buna göre aşağıdaki resimlerebakarak hangi zeminlerde sürtünme kuvveti daha azdır belirtiniz.

Tahtaya tebeşirle yazı Kaldırımda rahatlıkla Kışın arabaların lastiklerine Dağcıların kullandığı yazabiliriz yürüyebiliriz zincir takılmalıdır ayakkabıların altında dişler vardır

Tren rayları demirden Buz üzerinde rahatlıkla Bazı makinalardaki dişlileri Ağır eşyaları taşımamızda yapılır kayabiliriz yağlamamız gerekir tekerlek çok önemlidir

Etkinlik;

Dağ Bisikleti Asfalt Bisikleti

Sürtünme olmasaydı bisikletlerimiz zemini kavrayamazdı. Yukarıda verilen farklızeminlerde kullanım amacıyla üretilmiş bisiklet modellerinin lastiklerine bakaraksürtünme ile ilişkisini yorumlayınız. Benzeri bir ilişkinin futbol için üretilen halı saha veçim saha ayakkabıları arasında da bulunduğunu görebiliyoruz.

Gözlem; Aynı maddeden yapılmış, farklı büyüklüklerdeki iki takozu aynı zemin üzerinde harekete harekete geçirebilecek kadar kuvvet uygulayıp bu kuvvetleri dinamometre ile ölçtüğümüzde farklı değerler görürüz. 30g lık cisme uyguladığımız kuvvet 10g kütleli cisme uyguladığımız kuvvetten daha büyüktür. Buna göre ağırlık arttıkça sürtünme kuvveti artar denebilir.

Gözlem;Yüzeyin yapısı ve özellikleri değişmeden, yalnızca temas yüzeyinin genişliği değiştirilir ise sürtünme kuvveti değişmez. Yanda verilen F etkinlikte aynı cisimin farklı büyüklükteki yüzeyleri üzerinde hareket ettirebilen en küçük kuvvetin ‘’F’’ değişmediği görülmektedir. Benzer bir etkinlikle sizlerde aynı gözlemi F yapabilirsiniz.

Hava Direnci; İki A4 kağıdından birini buruşturup diğer kağıtla birlikte aynı ortamda aynı yükseklikten bıraktığımızda, buruşturulmuş kağıdın daha önce yere düştüğünü görürüz. Bunun nedeni havanın geniş yüzeye sahip buruşturulmamış yüzeye daha çok direnç uygulamasından kaynaklanır. Bizler uçak, otomobil gibi havanın içinde hareket eden araçlarımızda hava direncini azaltmak için bazı mühendislik önlemleri alırız. Hava direncini azaltıcı bu önlemlere aerodinamik (ayrodinamik) denir. Uçaklarımızın burunlarının sivri olması, otomobillerin özel testlerden geçirilmesi, hatta göçmen kuşların uçarken V şeklinde hareket etmesinin nedeni hep hava direncini azaltarak hareketi kolaylaştırmak içindir. Ancak paraşütle atlarken hava direnci yere hızlı düşmemizi engeller. Bu nedenle hava direnci bazı durumlarda işlerimizi zorlaştırsa da bazen de hayatımızı kurtarabilir. Sizler de hava direncinden yaralandığımız yada hava direncinin olmasını istemediğimiz durumlara örnek veriniz.

Su Direnci; Su ortamında hareket eden cisimlere etki eden sürtünme kuvvetine su direncidenir.

Su içinde hızlı hareket eden balıkların burunlarının Sürat teknelerinin yada gemilerin ön taraflarının sivri olması su direncini azaltmak içindir. V şeklinde olması su direncini azaltmak içindir.

Kuşların suya dalarken vücutlarının aldığı şekil su direncini azaltmak içindir.

Etkinlik;Aşağıdaki cümleleri okuyunuz. Doğru olanların başına ‘’D’’, yanlış olanların başına ‘’Y’’ yazınız.

1. (.....) Kuvvet uygulanan her cisim harekete geçer. 2. (.....) Bilyeler birbiriyle çarpıştığında hareket yönleri değişebilir.3. (.....) Sonbaharda yaprakları dallardan koparan rüzgar, temas gerektirmeyen bir

kuvvettir.4. (.....) Havaya attığımız cisimler bir süre sonra yere düşer.5. (.....) Kuvvet, hareket halindeki bir cismin hızını değiştirebilir.6. (.....) Temas gerektirmeyen kuvvetler, yer çekimi, mıknatıs ve elektriksel kuvvetlerdir.7. (.....) Havaya atılan taşın yere düşme nedeni yer çekimi kuvvetidir.8. (.....) Durması için frenine basılan otomobil sürtünme kuvveti sayesinde hızlanır.9. (.....) Hava direnci olmasaydı, kar, yağmur ve dolu yere kurşun hızıyla inerlerdi.10.(.....) Suda sürtünme kuvveti yoktur.

Etkinlik;

Etkilerindendir

Birimidir Ölçen Alettir

Çeşitleridir

KUVVET

Bilgi; Soğuk havalarda ellerimizi birbirine sürterek ısınabiliriz. Sürtünme kuvveti sayesinde açığa çıkan bu ısı eskiden insanların ağaç çubuklarını sürterek ateş yakabilmelerini sağlamıştır. Yer kabuğunun alt katmanlarında büyük levhalar vardır. Üzerinde yaşadığımız bu levhalar arasında harekete engel olan sürtünme kuvveti vardır. Levhalar hareket ettiğinde busürtünme kuvveti deprem dalgalarını oluşturur. Eklemlerimiz kemiklerimizin birbirine bağlandığı yerlerdir. Bu eklemlerimizin hareket hareket yeteneği bizimde hareket edebilmemizi sağlar. Ancak eklemlerin hareketi kemiklerimizin birbirine sürtünerek zarar verme tehlikesini doğurur. Eklem sıvısı kemiklerimizin sürtünme etkisi ile aşınmasını önler. Balıklar daha kolay hareket edebilmek ve yakaladıklarında kolayca kurtulabilmek için bir sıvı salgılar. Bu salgı sürtünme kuvvetini azaltarak vücutlarını kayganlaştırır.

Etkinlik;Şekilde uçağın hareketi anında etkili olan kuvvetlerin yönleri gösterilmiştir. Bu kuvvetlerin neler olduğunu doğru tahmin ederek gerekli yerlere yerleştiriniz.

. Havanın kaldırma kuvveti . Yer Çekimi/Ağırlık . Motorun İtme Kuvveti . Sürtünme Kuvveti

Ünitemizi Tekrar Edelim1.Aşağıda verilenlerden hangisinde cisimlere etki eden kuvvet diğerlerinden

farklıdır? A) Vincin yükü kaldırmasında B) Saçımıza sürtülen plastik kalemin kağıt parçalarını çekmesinde C) Havaya attığımız taşın tekrar yere düşmesinde D) Mıknatısın ataçları çekmesinde

2. ‘’Gıcırdayan kapı menteşeleri yağlanarak ses çıkarmaması sağlanır.’’ Aşağıda verilen örneklerden hangisi yukarıda yaptığımız yağlama olayı ile

benzerlik gösterir? A) Futbolcuların dişli ayakkabılar giymesi B) Kışın araba lastiklerine zincir takılması C) Ağır bavulların altına tekerlek takılarak taşınması D) Buzlu yollara kum yada kömür tozu atılması

3. Aşağıda verilen spor dallarından hangisinde sürtünme kuvvetinin arttırılması etkinliği olumsuz yönde etkiler?

A) Futbol B) Kayak C) Basketbol D) Yamaç paraşütü

4. Sinek öldürmek için kullanılan plastik sinekliklerin delikli olduğunu fark eden Emine, aşağıda verilen örneklerden hangisinde aynı amacı gözlemleyebilir? A) Karahindiba B) Paraşüt C) Motosiklet sürücüsünün D) Göçmen bitkisi kullanımı öne eğilmesi kuşların büyük kanatlı olması

5. K L M N Bir T cismi K,L,M ve N dinamometreleri ile ayrı ayrı ölçülüyor. Ölçüm sonucunda dinamometrelerin boyları şekildeki gibi olduğuna göre, bu dinamometrelerden hangi ile diğerlerine göre daha hassas ölçümler yapılabilir?

A) K B) L C) M D) N

6. Şekil l Şekil ll Özdeş dinamometreler kullanılarak hazırlanan yandaki

etkinlikte şekil l’de kullanılan cismin ağırlığı 15N olduğuna göre, şekil ll’deki cismin ağırlığı kaç N’dur? A) 15N B) 20N C) 25N D) 30N

7. hız Sabit kuvvetin etkisi ile hareket ettirilen bir cismin B A,B,C ve D yolları boyunca hızı yandaki grafikte A gösterilmiştir. D Buna göre bu yollar sırasıyla aşağıdakilerden

hangisi C olabilir?

A) Çakıllı, kumlu, asfalt, buzlu B) Kumlu, çakıllı, buzlu, asfalt C) Buzlu, çakıllı, kumlu, asfalt D) Asfalt, buzlu, çakıllı, kumlu

8. Birimi ‘’Newton’’ olan büyüklük aşağıdakilerden hangisidir? A) Sıcaklık B) Uzunluk C) Hız D) Kuvvet

9. Aşağıda verilen olaylardan hangisi kuvvet etkisi sonucunda gerçekleşmez? A) Gökkuşağının oluşması B) Uçurtmanın uçması C) Kayakçının dağdan aşağı kayarak inmesi D) Hareket halindeki cismin yön değiştirmesi

10. Kuvvet ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır? A) Hareket halindeki bir cismi yavaşlatıp durdurabilir. B) Cisimlerin şeklini değiştirebilir. C) Cismin yerini değiştirebilir. D) Cismin miktarını değiştirebilir.

11. Ağırlıkları aşağıda verilen cisimler tek bir dinamometre ile ayrı ayrı ölçülür ise, hangisi dinamometrede en büyük uzamaya neden olur? A) 20N B)15N C) 10N D) 5N

12. Aşağıda verilenlerden hangisi sürtünme kuvvetinin neden olduğu bir durum değildir?

A) Araba lastiklerinin zamanla aşınıp yıpranması B) Ağaç yapraklarının son baharda sararması C) Kibritin yakılması D) Atmosfere giren göktaşlarının yanarak parçalanması13. Sürtünme kuvveti ile ilgili verilen grafiklerden hangisi doğrudur? A) Sürtünme K. B) Sürtünme K.

Temas Yüzey Alanı Temas Yüzey Alanı

C) Sürtünme K. C) Sürtünme K.

Ağırlık Ağırlık

14. En fazla 20N kuvveti ölçebilen 5 bölmeli bir dinamometre ile aşağıdaki kuvvetlerden hangisi tam olarak ölçülebilir?

A) 4N B) 5N C) 10N D) 15N

15. Aşağıdaki şekillerde, cisme etki eden kuvvetler ve cisim ile yüzey arasındaki sürtünme kuvvetlerinin büyüklükleri verilmiştir. Buna göre hangi cisim harekete geçebilir?

A) B) 10N 12N 8N 12N

C) D) 14N 18N 16N 20N

16. Aşağıdakilerden hangisinde sürtünme kuvvetinin azaltılması hareketi olumlu yönde etkiler?

A) Bardağın tutulmasında B) Tebeşirle tahtaya yazı yazmada C) Dağcıların kayalara tırmanmasında D) Araba motorunun çalışmasında17.

A B C Kibrit kutusu şeklindeki M cismi aynı özellikteki ve farklı büyüklükteki A,B ve C yüzeyleri üzerinde durmaktadır. Özdeş zeminde, farklı büyüklükteki yüzeyler üzerinde cisimleri harekete geçirebilecek en küçük kuvvetler için hangisi doğru olur? A)En büyük yüzey A’ da olduğundan, en çok kuvvet A’ ya uygulanmalıdır. B) En küçük yüzey B’ de olduğundan, en çok kuvvet B’ye uygulanmalıdır. C) En az sürtünme kuvveti C’de olacağından, en az kuvvet C’ye uygulanmalıdır. D) Sürtünme kuvveti ile yüzey büyüklüğünün ilgisi olmadığı için hepsi eşit olmalıdır.

18. Hareketli makine parçalarının arasına belirli zaman aralıkları ile yağ dökülür. Bu işlem aşağıda verilenlerden hangisinin gerçekleşmesini sağlamaz? A) Çıkan sesi azaltır B) Sürtünmeyi arttırır C) Aşınma ve yıpranmayı yavaşlatır D) Enerji kaybını azaltır

19.Aşağıda verilenlerden hangisi, buzlu zeminde otomobilin durma mesafesini azaltmaz? A) Otomobile kış lastiği takılması B) Yolların tuzlanması C) Buz tabakasının kalınlığının arttırılması D) Otomobilin lastiklerine zincir takılması

21. Şekildeki otomobilin hareket yönleri gösterilmiştir. Buna göre araca etki eden sürtünme kuvvetlerinin yönü sırası ile aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) , , B) , ,

C) , , C) , ,