Kuvvet ve Kuvvetin Ölçülmesi: Kuvvetin Etkileri, Dinamometre ve Newton (N) Birimi
FB.5.2.1. Kuvveti büyüklüğü ile tanımlayabilme (kuvvetin etkileri, dinamometre ve Newton birimi) · Konu kapsamındaki temel kavramları, modelleri ve ilişkileri örnekler üzerinden çözümler.
- Cismi hareket ettiren, durduran, yönünü veya şeklini değiştiren etkiye kuvvet (F) denir; birimi Newton (N) olarak gösterilir.
- Kuvvet kalktığında eski hâline dönen maddeler esnek (yay, lastik, sünger); dönemeyenler esnek olmayan (hamur, cam) maddelerdir.
- Kuvvetin büyüklüğü sarmal yaylı dinamometre ile ölçülür; yayın uzama miktarı uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır.
- İnce yaylı dinamometreler küçük kuvvetleri hassas (duyarlı) ölçerken, kalın yaylılar daha büyük kuvvetleri ölçer.
İfadeleri kuvvet ve kuvvetin ölçülmesi konusuyla ilgili uygun kavramlarla eşleştiriniz.
Kuvvet, esnek maddeler ve dinamometrelerle ilgili ifadelerden doğru olanların D, yanlış olanların Y kutusunu işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Kuvvet F sembolü ile gösterilir ve birimi Newton (N) olarak ifade edilir. | ✓ | |
| Oyun hamuru ve alüminyum folyo şekil değiştirdiği için esnek maddeler grubunda yer alır. | ✓ | |
| Esneklik sınırı aşılmadıkça dinamometreye asılan yük iki katına çıkarsa uzama da iki katına çıkar. | ✓ | |
| Kalın çelik telden yapılan sarmal yaylar, ince bakır tellere kıyasla ufak yüklerde daha çok uzar. | ✓ | |
| Frene basılan bisikletin yavaşlaması, zıt yönlü kuvvetin yavaşlatma etkisine örnektir. | ✓ |
Özdeş sarmal yaylardan birine 12 N’luk oyuncak araba asıldığında yay 4 cm uzamaktadır. Aynı yaya esneklik sınırı aşılmadan 30 N’luk çanta asılırsa yay kaç santimetre uzar?
- A6 cm
- B8 cm
- C10 cm
- D12 cm
Görselde 10 eşit bölmeli dinamometreye 24 N’luk K cismi asıldığında 4 bölme, L cismi asıldığında 7 bölme dışarı çıkmıştır. L cisminin ağırlığı ve dinamometrenin ölçebileceği en büyük kuvvet hangisidir?
- AL: 35 N — En büyük: 50 N
- BL: 42 N — En büyük: 60 N
- CL: 48 N — En büyük: 80 N
- DL: 28 N — En büyük: 40 N
Boşlukları kutudaki uygun sözcüklerle doldurunuz.
- Kuvvetin büyüklüğünü ölçen araca dinamometre adı verilir.
- Sarmal yay, bulaşık süngeri ve balon esnek maddelerdir.
- Dinamometredeki yayın uzaması kuvvetle doğru orantılıdır.
- Küçük kuvvetleri ince yaylı dinamometre daha duyarlı ölçer.
- Kapı kolunu ve musluğu çevirmek kuvvetin döndürme etkisidir.
Görseldeki panoda günlük yaşamda karşılaşılan dört maddeye kuvvet uygulandığında gözlenen durumlar verilmiştir. Numaralı kartlardan hangisi yanlıştır?
- A1. kartta bulaşık süngerinin kuvvet kalkınca eski hâline döndüğü doğrudur.
- B2. kartta sarmal yayın esnek olduğu ve dinamometrede kullanıldığı doğrudur.
- C3. kartta oyun hamurunun kuvvet kalkınca eski şekline döndüğü bilgisi hatalıdır.
- D4. kartta paket lastiğinin aşırı çekilirse esneklik sınırının aşılacağı doğrudur.
Görseldeki dört kartta verilen olaylarda kuvvetin cisim üzerindeki temel etkisini ve açıklamasını yazarak tabloyu tamamlayınız.
| Olay Kartı | Kuvvetin Temel Etkisi | Açıklama / Gözlenen Değişim |
|---|---|---|
| 1. Kart (Raketle topa vurma) | Yön değiştirme | Hareketli topun yönü değişir |
| 2. Kart (El arabasını itme) | Hareket ettirme | Duran cisim harekete geçer |
| 3. Kart (Kalecinin topu tutması) | Durdurma | Hareketli cisim durdurulur |
| 4. Kart (Musluk başlığını çevirme) | Döndürme | Cisim ekseni etrafında döner |
Görseldeki 10’ar bölmeli K ve L dinamometrelerine özdeş P cisimleri asıldığında K’de 2 bölme, L’de 5 bölme uzamıştır. Hangisinin yayının daha ince olduğunu ve hangisinin daha büyük kuvvetleri ölçebileceğini yazınız.
Görseldeki sütun grafiğinde esnek bir yaya uygulanan 15 N, X ve Y kuvvetlerinin uzama miktarları verilmiştir. Esneklik sınırı aşılmadığına göre hangisine ulaşılamaz?
- AHer 5 N kuvvet yayın 1 cm uzamasını sağlamıştır.
- BYayı 6 cm uzatan X kuvvetinin büyüklüğü 30 N’dur.
- C9 cm uzatan Y kuvveti, 15 N kuvvetin üç katıdır.
- D50 N kuvvet uygulanırsa yaydaki uzama 15 cm olur.
Görseldeki deneyde kapasitesi 30 N olan dinamometreye 55 N’luk demir blok asılmış, blok çıkarılınca yayın eski hâline dönmediği görülmüştür. Nedenini yazınız.
Görselde kapasiteleri verilen 10’ar eşit bölmeli dört dinamometreyi, 8 N’luk cismi en hassas ölçenden en az hassas ölçene doğru 1’den 4’e kadar sıralayınız.
- 1I. Dinamometre (Kapasite: 10 N — 1 bölme = 1 N)
- 4IV. Dinamometre (Kapasite: 100 N — 1 bölme = 10 N)
- 3III. Dinamometre (Kapasite: 50 N — 1 bölme = 5 N)
- 2II. Dinamometre (Kapasite: 20 N — 1 bölme = 2 N)
Görseldeki tabloda M, N ve R dinamometrelerindeki eşit uzunluklu yayların cinsi ve kalınlıkları verilmiştir. Tabloya göre hangisi doğrudur?
- AKüçük kuvveti en hassas ölçen ince bakır yaylı M’dir.
- BEn büyük kuvveti bozulmadan ölçebilen ince bakır yaylı M’dir.
- CR’nin yayı kalın çelik olduğu için küçük kuvvette en çok uzar.
- DYayın cinsi ve kalınlığı dinamometrenin duyarlılığını etkilemez.
İpuçlarındaki kavramları kutulara yazarak “cismi hareket ettiren, durduran veya şekil değiştiren etki” kavramını bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: KUVVET
Görselde kapasiteleri X = 20 N, Y = 50 N ve Z = 100 N olan üç dinamometre verilmiştir. 15 N’luk cismi en hassas ölçmek için ve 70 N’luk cismi ölçmek için hangilerinin seçileceğini açıklayınız.