Kuvvetin Nitelikleri, Dinamometre ile Ölçüm ve Bilim Tarihinde Yer Çekimi
FB.5.2.1. Kuvvetin cisimler üzerindeki hareket ve şekil değiştirici niteliklerini dinamometre ölçümleriyle ilişkilendirebilme · FB.5.2.2. El-Hâzinî ve Bîrûnî gibi bilginlerin yer çekimi, kütle ve ağırlık ölçümü konusundaki öncü çalışmalarını değerlendirebilme
- Hareket hâlindeki cismin yönüyle aynı yönde uygulanan kuvvet cismi hızlandırır; hareket yönüne zıt uygulanan kuvvet ise cismi yavaşlatır veya durdurur.
- Dinamometredeki sarmal yayın uzama miktarı uygulanan kuvvetin büyüklüğü ile doğru orantılıdır; ölçüm kapasitesi aşıldığında yay esneklik özelliğini yitirir.
- İslam medeniyeti bilgini El-Hâzinî, 12. yüzyılda yazdığı 'Mîzânü’l-Hikme' (Hikmet Terazisi) adlı eserinde cisimlerin yerin merkezine doğru çekildiğini açıklamıştır.
- Büyük bilgin Bîrûnî, dönen Dünya üzerindeki varlıkların uzaya savrulmamasını yerin merkezindeki çekim gücüyle ilişkilendirerek bilime öncülük etmiştir.
Kuvvetin ölçülmesi ve bilim tarihiyle ilgili kavramları açıklamalarıyla eşleştiriniz.
Cümlelerdeki boşlukları kutudaki uygun sözcüklerle tamamlayınız.
- El-Hâzinî’nin geliştirdiği hassas teraziye Hikmet Terazisi adı verilir.
- Hareketli bir cisme hareket yönünün tersine kuvvet uygulanırsa cisim yavaşlar.
- Dünya’nın cisimlere uyguladığı çekim kuvveti daima yerin merkezine doğrudur.
- Ağır yükleri ve büyük kuvvetleri ölçmek için kalın yaylı dinamometre seçilir.
Görseldeki deneyde bir topa önce vurularak hızlandırıldığı, ardından karşıdan gelen oyuncunun ayağıyla topu durdurduğu görülmektedir. Bu iki adımda kuvvetin hangi etkileri gözlenmiştir?
Görselde 8 eşit bölmeli bir dinamometreye 18 N ağırlığındaki R cismi asıldığında 3 bölme, S cismi asıldığında 6 bölme uzama gözlenmiştir. S cisminin ağırlığı ve dinamometrenin ölçüm kapasitesi hangisidir?
- AS: 30 N — Kapasite: 40 N
- BS: 36 N — Kapasite: 48 N
- CS: 42 N — Kapasite: 56 N
- DS: 24 N — Kapasite: 64 N
Kuvvetin nitelikleri, dinamometre ve bilim tarihiyle ilgili ifadelerden doğru olanların D, yanlış olanların Y kutusunu işaretleyiniz.
| D | Y | |
| Hareket yönüyle aynı doğrultuda ve yönde uygulanan kuvvet cismin süratini artırır. | ✓ | |
| El-Hâzinî, yer çekimi görüşünü Isaac Newton’dan yüzyıllar önce bilimsel eserinde dile getirmiştir. | ✓ | |
| Cam macunu ve ıslak kil, kuvvetin etkisi ortadan kalktığında eski şekline dönen esnek maddelerdir. | ✓ | |
| Bir dinamometrede her bölmenin gösterdiği kuvvet değeri, toplam kapasitenin bölme sayısına bölünmesiyle bulunur. | ✓ | |
| Bîrûnî’ye göre yer çekimi kuvvetinin yönü yerin merkezinden dış uzaya doğrudur. | ✓ |
Görseldeki iki bilgi kartını inceleyiniz. El-Hâzinî ve Bîrûnî’nin çalışmaları bilimsel bilginin gelişim süreci hakkında bize ne göstermektedir?
Görseldeki bilim tarihi panosunda yer çekimi ve kuvvet üzerine çalışan dört bilim insanının görüşleri özetlenmiştir. Panodaki numaralı kartlardan hangisinde verilen bilgi yanlıştır?
- A1. kartta El-Hâzinî’nin cisimlerin yer merkezine çekildiğini açıkladığı doğrudur.
- B2. kartta Bîrûnî’nin Dünya dönerken varlıkların çekimle tutulduğunu belirttiği doğrudur.
- C3. kartta Hikmet Terazisi’nin yalnız zaman ve sıcaklık ölçtüğü bilgisi hatalıdır.
- D4. kartta kuvvet birimine Isaac Newton’ın adının verildiği bilgisi doğrudur.
Görselde 10’ar eşit bölmeli dört dinamometreye asılan yükler ve çıkan bölme sayıları verilmiştir. Asılan yüklerin ağırlıklarını küçükten büyüğe doğru 1’den 4’e kadar sıralayınız.
- 3III. Yük (50 N kapasiteli dinamometrede 4 bölme uzama = 20 N)
- 1I. Yük (20 N kapasiteli dinamometrede 3 bölme uzama = 6 N)
- 2II. Yük (40 N kapasiteli dinamometrede 3 bölme uzama = 12 N)
- 4IV. Yük (80 N kapasiteli dinamometrede 4 bölme uzama = 32 N)
İpuçlarındaki kavramları kutulara yazınız. Numaralı harflerle “F sembolüyle gösterilen kuvvetin uluslararası birimi” kavramını bulunuz.
Turuncu kutulardaki harfler yukarıdan aşağıya: NEWTON
Görseldeki dört dinamometre kartında toplam ölçüm kapasiteleri ve bölme sayıları verilmiştir. Her dinamometrede 1 bölmenin kaç N olduğunu ve 3 bölme uzamanın gösterdiği kuvveti yazınız.
| Dinamometre | 1 Bölme Değeri | 3 Bölme Uzama Kuvveti |
|---|---|---|
| 1. K Dinamometresi (40 N · 8 bölme) | 5 N | 15 N |
| 2. L Dinamometresi (60 N · 5 bölme) | 12 N | 36 N |
| 3. M Dinamometresi (90 N · 10 bölme) | 9 N | 27 N |
| 4. N Dinamometresi (120 N · 6 bölme) | 20 N | 60 N |
Görseldeki deney düzeneğinde özdeş yaylara sahip K, L ve M dinamometrelerine farklı kütleli cisimler asıldığında uzama miktarları ölçülmüştür. Ölçümlere göre hangisine ulaşılamaz?
- AK dinamometresinde 2 cm uzama sağlayan cismin ağırlığı 10 N’dur.
- BL dinamometresinde 25 N’luk cisim yayı 5 cm uzatmıştır.
- CM dinamometresinde yayı 7 cm uzatan cismin ağırlığı 35 N’dur.
- DDinamometrelerdeki her 1 cm uzama 10 N kuvvete karşılık gelmektedir.
Görselde hareket hâlindeki oyuncak arabaya uygulanan I ve II yönlü kuvvetler gösterilmiştir. Bu kuvvetlerin arabanın hareketine etkisiyle ilgili hangisi doğrudur?
- AI yönündeki kuvvet arabayı hızlandırır, II yönündeki kuvvet yavaşlatır.
- BI yönündeki kuvvet arabayı durdurur, II yönündeki kuvvet hızlandırır.
- CHer iki yöndeki kuvvet de arabanın süratini değiştirmeden sabit tutar.
- DHareket yönüyle zıt olan II kuvveti arabanın esnekliğini artırır.