NELER ÖĞRENECEĞİM?
“Kuvvet” içeriği, 2024 Fen Bilimleri Öğretim Programı’na uygun olarak hazırlanmıştır. Aydınoloji ©
1. Bölüm: Kuvvet ve Kuvvetin Ölçülmesi
FB.5.2.1.1. Kuvveti büyüklüğü ile tanımlayabilme
a) Kuvvetin niteliklerini tanımlar.
b) Kuvvetin büyüklüğünü dinamometre ile ölçer.
c) Kuvvetin büyüklüğünü Newton (N) birimi ile tanımlar.
FB.5.2.1.2. Basit araç gereçler kullanarak bir dinamometre modeli tasarlayabilme
a) Basit araç gereçler kullanarak bir dinamometre modeli önerir.
b) Tasarladığı dinamometre modelini yeni kanıtlara göre geliştirir.
Kuvvet konusunu öğrenirsem günlük yaşamıma bir faydası olacak mı?
Bu içeriği okduğunda kuvvet konusunda anlamadığın noktaları öğreneceksin. Gündelik hayatta ise futbol, basketbol, voleybol gibi oyunlar oynarken daha zekice atışlar yapabilmeni sağlayacak iç seziyi kazanacaksın. Böylece arkadaşların seni takımına almak için ısrarcı olacak. Ayrıca ip çekme oyununda kazanmanın bilimsel yollarını öğreneceksin.
Kuvvet nedir?
Duran nesneleri harekete geçirebilen, hareket halindeki nesneleri durdurabilen, hızını artırıp azaltabilen ve yönünü değiştirebilen, nesneleri döndürebilen ve nesnelerin şeklini değiştirebilen etkiye kuvvet denir.
Örneğin ağırlık bir kuvvettir. Küçük bir masaya çok ağır bir yük bıraktığınızı hayal edin. Yük masanın üzerine yüksek kuvvet uygular ve masa parçalanır.
Örneğin arkadaşlarınızla ip çekme oyunu oynuyorsunuz. Her iki takım da ipe kuvvet uygular ve daha fazla kuvvet uygulayan taraf kazanır.
Kuvveti neyle ölçeriz?
Kuvveti ölçmek için dinamometre kullanırız. Dinamometre üretmek için belirli esnekliğe sahip yay veya lastik gibi bir malzemenin ucuna çengel takarız. Ürettiğimiz dinamometrenin ucundaki çengele yük takarız. Yay, yükün sahip olduğu ağırlık kadar esner. Bu esneme ne kadar büyükse o kadar çok kuvvet etki ediyor demektir.
Örnek: Aşağıda ucunda 20N ağırlık bulunan bir dinamometre görüyorsunuz. Ağırlık yere doğru kendi ağırlığı kadar kuvvet uyguluyor ve yay esniyor.
Kuvvetin birimi nedir?
Kuvvetin birimi Newton’dır (Niıvtın) ve gösterimi ” N ” şeklindedir. Newton, kuvveti ilk defa tanımlayan Sir Isaac Newton isimli bilim insanının soyadıdır.
Örnek: 5N, 8N, 12N
Kuvveti neyle gösteririz?
Kuvvetin sembolü ” F ” dir. İngilizce’de ” F “, Force yani Kuvvet anlamına gelir.
Örnek: F = 16N, F3 = 40N
DEĞERLENDİRME
Animasyonlarla Öğrenmek Çok Daha Kalıcı
Aşağıdaki kısa animasyonu izleyerek biraz mola verebilir, ayrıca kuvvet konusunda bilgilerini pekiştirebilirsin. Videonun aşağısından konu anlatımına devam edebilirsin.
Dinamometre nasıl kullanılır?
Dinamometre kullanarak ölçüm yapmak için dinamometrenin altında bulunan çengele yükü yerleştirmeniz ve yükü serbest bırakmanız gerekir. Yük dinamometrenin içindeki yaya kuvvet uygulayacak ve yay bu kuvvetin etkisyle şekil değiştirerek biraz uzayacak. Bu uzama miktarı, kuvvetin ne kadar olduğunun bir ölçüsüdür.
Aydınoloji Dijital Laboratuvarı
Aşağıdaki örnekte boş dinamometreden bölme çıkmadığı görülüyor. Dinamometreye 10N yük asıldığında 1 bölme dışarı çıkıyor. Bu, her 10N ağırlık için 1 bölmenin dışarıya çıkacağı anlamına gelir. 20N yük asıldığında 2 bölme, 30N yük asıldığında 3 bölme dışarı çıkmaktadır. Görselin
Dinamometreyle Ölçme Karşılaştırması
Aşağıdaki küçük oyunda çok sayıda dinamometre sorusunu otomatik olarak üretip çözebilirsin.
Dinamometreyi nasıl kullanamayız?
Dinamometrelerin de kullanımında hata yapmamız olasıdır. Dinamometreler bilindiği üzere belirli bir ağırlığa kadar ölçüm yapabilir. Her dinamometrenin ölçebileceği maksimum ağırlık vardır. Örneğin 5N ağırlık ölçebilen bir dinamometreye 10N asarsak dinamometremiz hasar görür. Bu nedenle her ağırlık için o dinamometrenin üzerinde yazan maksimum ağırlığa göre ölçüm yapmamız gerekir.
Boşlukları Dolduralım
Boşluk Doldurma
Giriş yaparak Kitap, Teşekkür Puanı, Cetvel, Yay ve daha fazlasını kazanma şansı yakala!
Kendi Dinamometremizi Yapalım
Gereken malzemeler:
- Enjektör.
- Paket lastiği
- Çengeller
- Ağırlık.
- Cetvel
Yapım: Yapım aşağıdaki videoda anlatılmıştır. Kullanılabilir hale getirmek için şu adımları izleyin: Ağırlık olmadığı sırada pistonun seviyesine 0 işareti ekleyin. 10g kütle tartımı yapıp pistonun geldiği yeri işaretleyin. İkinci işaretiniz ile birinci işaretiniz arasındaki mesafe her 10g kütle eklendiğinde oluşacak uzama miktarını verir. Kullanacağınız lastiğin sertliği tartım hassasiyetini değiştirir.
MOLA ZAMANI
Bir zamanlar, Bilim Kasabası’nda yaşayan Oğuz adında meraklı bir çocuk vardı. Oğuz, futbol oynamayı çok severdi ve kasabanın futbol takımında yer alıyordu. Bir gün, kasabaya ünlü futbolcu Yalçın GÜÇLÜ geldi. Yalçın, çocuklara futbol dersi vermek için bir etkinlik düzenlemişti. Oğuz, Yalçın’ı görmek için sabırsızlanıyordu.
Etkinlik günü geldiğinde, Yalçın sahada çocuklarla buluştu ve onlara bazı futbol teknikleri gösterdi. Oğuz, Yalçın’ın topa nasıl falso verdiğini merak ediyordu. Dayanamayıp sordu: “Yalçın abi, topa nasıl falso veriyorsun? Bu nasıl mümkün oluyor?” Yalçın gülümsedi ve Oğuz’a yaklaştı. “Bu harika bir soru, Oğuz. Falso vermek, topa belirli bir kuvvet ve açıyla vurduğunda gerçekleşir. Topa yan tarafından vurduğunda, topun etrafında bir hava akımı oluşur. Bu hava akımı, topun yönünü değiştirir ve ona falso verir.” Oğuz, Yalçın’ın anlattıklarını dikkatle dinledi. “Yani, topa vurduğumuzda ona bir kuvvet uyguluyoruz ve bu kuvvet topun hareketini değiştiriyor, öyle mi?” diye sordu. Yalçın başını sallayarak onayladı. “Evet, tam olarak öyle. Kuvvet, bir nesnenin hareketini değiştiren etkidir. Topa vurduğunda, ona bir kuvvet uygularsın ve bu kuvvet topun hızını ve yönünü belirler. Falso vermek için topa yan tarafından vurmak, topun etrafında dönen bir hava akımı yaratır ve bu da topun yönünü değiştirir.”
Oğuz, Yalçın’in gösterdiği teknikleri denemek için sabırsızlanıyordu. Yalçın, Oğuz’a topa nasıl vurması gerektiğini gösterdi ve Oğuz birkaç denemeden sonra topa falso vermeyi başardı. Çok mutlu oldu ve Yalçın’a teşekkür etti. Yalçın, Oğuz’a ve diğer çocuklara bilimsel bilgilerin futbol gibi günlük hayatta nasıl kullanılabileceğini gösterdi. Oğuz, futbol oynarken öğrendiği bu bilgileri arkadaşlarına da anlattı ve herkes futbolun sadece bir oyun olmadığını, aynı zamanda bilimle de ilgili olduğunu fark etti
Ara Değerlendirme
Dinamometrelerin ölçüm hassasiyetini ne belirler?
Dinamometrelerin ölçüm hassasiyetini belirleyen özelliği, kuvvet uygulandığında esneyen parçasının kalınlığı ve parçanın yapıldığı malzemenin cinsidir. Ayrıca belirtmek gerekir ki yayın uzunluğu arttıkça hassasiyeti de artacaktır ancak genellikle eşit uzunlukta dinamometreler kullandığımız için buna ihtiyacımız olmayacak.
Eğer dinamometre yaparken kullandığımız yay kolay esnemeyen, sert bir metalden yapılmışsa dinamometreyi esnetmek için büyük güç gerekecektir. Böyle bir dinamometre hassas olamayacağı için küçük ağırlıkları ölçmede kullanamayız. Aynı zamanda metalin kalın olması da esnemesi için uygulamamız gereken kuvveti artıracaktır. Bu tür dinamometreler kamyon, tır, otomobil gibi yüksek ağırlığa sahip nesneleri tartar. Böyle bir dinamometre ile altın gibi değerli bir madeni satmak istemezsiniz. Dinamometre onu görmeyecektir bile.
Hassas ölçüm için yumuşak bir metalden yapılma ince bir yay kullanırız. Bu durumda oldukça küçük ağırlıklara rağmen dinamometrenin tepki verdiğini görürüz. Hassas dinamometreler genellikle kimya ve kuyumculuk gibi gramın yüzde birinin bile anlamlı olduğu sektörler içindir. Kuyumcunun terazisinde kendinizi ölçmeye kalkarsanız terazi incinebilir 🙂
NOT: Bu içerik gelişimini sürdürecektir. Hata ile karşılaşırsanız ya da bir öneriniz varsa sayfanın en altından bizimle iletişime geçebilirsiniz.
İçerik Sürümü: 1.1
Son Güncelleme: 16 Ağustos 2024
Kaynakça
Akademik Kaynakça
Fen Bilimleri Öğretim Programı (2024) T.C. Milli Eğitim Bakanlığı. 2024 Müfredatı
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/force.html
3D Çizim
Park: “Park” (https://skfb.ly/6vZQK) by combine_soldier is licensed under Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Sesler
Metal: https://freesound.org/people/gamer500/sounds/682736/
Park: https://freesound.org/people/Kosmoso/sounds/571891/
Salon: https://freesound.org/people/Douglas711/sounds/424297/
Voleybol: https://freesound.org/people/Na%C3%AFma/sounds/510030/
Görseller
Görsel 1: Photo by Anna Samoylova on Unsplash
Bir yanıt yazın