Kütle ve Ağırlık İlişkisi: Kütle (Eşit Kollu Terazi, kg/g) ve Ağırlık (Dinamometre, Newton) Kavramlarının Karşılaştırılması ve Yer Çekimi Kuvveti (FB.5.2.3)

Örnekler

1. Örnek 1Dünya'da eşit kollu terazi ile kütlesi 18 kg olarak ölçülen bir demir bilyenin Dünya'daki ağırlığı, Ay'daki kütlesi ve Ay'daki ağırlığı kaçtır? (1 kg ≈ 10 N)

   Cevabı göster

   Dünya'daki ağırlığı 18 × 10 = 180 N olur. Kütle değişmeyen madde miktarı olduğu için Ay'daki kütlesi yine 18 kg'dır. Ay'daki ağırlığı ise Dünya'dakinin 6'da 1'i olduğundan 180 ÷ 6 = 30 N olarak ölçülür.

2. Örnek 2Ay yüzeyinde dinamometre ile ağırlığı 45 N olarak ölçülen bir kaya parçasının Dünya'ya getirildiğinde ağırlığı ve kütlesi kaç olur?

   Cevabı göster

   Dünya'nın çekim kuvveti Ay'ın 6 katı olduğu için Dünya'daki ağırlığı 45 × 6 = 270 N olur. Dünya'daki kütlesi ise 270 ÷ 10 = 27 kg (Ay'da da kütlesi 27 kg'dır) olarak bulunur.

3. Örnek 3Deniz kıyısındaki Antalya'dan yola çıkıp Ağrı Dağı'nın zirvesine tırmanan bir dağcının çantasının kütlesi ve ağırlığı nasıl değişir?

   Cevabı göster

   Çantanın içindeki madde miktarı değişmediği için kütlesi sabit kalır; ancak deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça yerin merkezinden uzaklaşıldığı için yer çekimi kuvveti ve çantanın ağırlığı azalır.

4. Örnek 4Ekvator üzerindeki bir noktadan Kuzey Kutbu'na doğru seyahat eden bir araştırma gemisindeki kargonun eşit kollu terazi ve dinamometre ölçümleri nasıl değişir?

   Cevabı göster

   Eşit kollu terazi kütleyi ölçtüğü için gösterdiği değer değişmez. Dinamometre ise ağırlığı ölçer; Dünya kutuplardan basık olduğu için kutuplara yaklaştıkça yer çekimi artar ve dinamometrenin gösterdiği değer büyür.

5. Örnek 5Kütle ve ağırlık kavramlarının birbirine benzeyen (ortak) yönü nedir?

   Cevabı göster

   Aynı ortamda kütle ile ağırlık doğru orantılıdır; bir cismin madde miktarı (kütlesi) arttıkça ona etki eden yer çekimi kuvveti (ağırlığı) de aynı oranda artar.

6. Örnek 6Tasarladığımız basit dinamometre modelinde yayın uzama miktarını etkileyen iki temel etken nedir?

   Cevabı göster

   Birincisi dinamometreye asılan cismin ağırlığı (kütlesi ve bulunduğu yerin çekim kuvveti), ikincisi ise dinamometrede kullanılan yayın cinsi ve kalınlığıdır (ince yay daha çok uzar).

Soruları çözün; her cevaptan sonra doğru mu yanlış mı olduğunu hemen göreceksiniz.

1. 1Kütle ve ağırlık kavramlarının özellikleriyle ilgili aşağıdaki karşılaştırmalardan hangisi doğrudur?

   AKütle eşit kollu terazi ile, ağırlık ise dinamometre ile ölçülür.BKütlenin birimi Newton, ağırlığın birimi ise kilogramdır.CKütle bulunulan yere göre değişir, ağırlık ise evrenin her yerinde aynıdır.DAğırlık yönsüz bir büyüklüktür, kütle ise yerin merkezine doğru bir kuvvettir.

2. 2Dünya yüzeyinde kütlesi 24 kg olan bir uzay aracının parçası Ay'a götürüldüğünde, bu parçanın Ay'daki kütlesi ve ağırlığı hangi seçenekte doğru verilmiştir? (Dünya'da 1 kg ≈ 10 N)

   AKütlesi: 4 kg — Ağırlığı: 40 NBKütlesi: 24 kg — Ağırlığı: 40 NCKütlesi: 24 kg — Ağırlığı: 240 NDKütlesi: 4 kg — Ağırlığı: 240 N

3. 3Özdeş bir cisim Dünya üzerinde K (Deniz seviyesi), L (Dağ yamacı) ve M (Dağ zirvesi) noktalarında dinamometre ile ölçülüyor. Dinamometredeki yayların uzama miktarları arasındaki ilişki nasıldır?

   AM > L > KBK = L = MCK > L > MDL > K > M

4. 4Newton'dan yüzyıllar önce cisimlerin yerkürenin merkezine doğru bir çekim gücüyle çekildiğini ileri sürerek yer çekimi ve terazi çalışmaları yapan bilim insanları aşağıdakilerden hangisidir?

   Aİbn Sînâ ve FarabîBAli Kuşçu ve Uluğ BeyCCabir bin Hayyan ve RâzîDBîrûnî ve Hâzinî

5. 5Aşağıdaki ifadelerin doğru (D) ya da yanlış (Y) olduğunu belirleyiniz.

   • Cismi oluşturan değişmeyen madde miktarına kütle denir ve birimi kilogram veya gramdır.DoğruYanlış
   • Bir cisim Ekvator'dan Kutuplara doğru götürüldüğünde kütlesi ve ağırlığı azalır.DoğruYanlış
   • Ağırlık, kütleye etki eden yer çekimi kuvvetidir ve yönü Dünya'nın merkezine doğrudur.DoğruYanlış
   • Ay'ın kütle çekim kuvveti Dünya'nın yer çekimi kuvvetinin yaklaşık 6 katıdır.DoğruYanlış
   • Aynı ortamda bulunan iki cisimden kütlesi büyük olanın dinamometrede oluşturacağı uzama miktarı da daha fazladır.DoğruYanlış

6. 6Aşağıdaki kavramları ve bilimsel durumları karşılıklarıyla eşleştiriniz.

   Soldan bir öğeye, sonra sağdaki eşine dokunun.

   Eşit Kollu TeraziDinamometreKilogram (kg)Newton (N)Kutuplar

   Cisme etki eden yer çekimi kuvvetini (ağırlığını) ölçen araçKuvvetin ve ağırlığın ölçü birimiCismin değişmeyen madde miktarını (kütlesini) ölçen araçDünya üzerinde aynı cismin ağırlığının Ekvator'a göre daha fazla ölçüldüğü bölgeKütlenin uluslararası temel ölçü birimi

7. 7Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla tamamlayınız.

   azalmaağırlığıartmametreNewtonkütleyirmi
   1. Bir cismin kütlesine etki eden yer çekimi kuvvetine o cismin adı verilir.
   2. Madde miktarını ifade eden gök cisminden gök cismine değişmeyen bir büyüklüktür.
   3. Dünya yüzeyinde 1 kilogramlık kütleye yaklaşık olarak 10 büyüklüğünde çekim kuvveti etki eder.
   4. Deniz seviyesinden dağların zirvesine doğru çıkıldıkça yer çekimi kuvveti gösterir.
   5. Dünya'da ağırlığı 120 N olan bir cisim Ay'a götürüldüğünde ağırlığı N olarak ölçülür.
   Kontrol et

8. 8Kütlesi 30 kg olan bir astronot çantasının Dünya'da (Ekvator ve Kutuplarda) ve Ay'da eşit kollu terazi ile dinamometre ölçümlerinin nasıl sonuç vereceğini nedenleriyle açıklayınız.

   1. ipucunu göster