Kuvvet Nedir?
Kuvvet, hareket halindeki cisimleri durdurabilen, duran cisimleri hareket ettirebilen ve cisimlerin şeklini değiştirebilen bir etkidir. Fizikte kuvvet “F” harfi ile gösterilir. Kuvvetin büyüklüğünü anlamak için öncelikle kuvvetin etkilerini ve özelliklerini incelemek gereklidir.
Kuvvetin Özellikleri
- Cisimlerin şeklini değiştirebilir. (Örnek: Bıçakla elmayı kesmek)
- Cisimlerin hareket yönlerini değiştirebilir. (Örnek: Üzerimize gelen bir topa vurup yönünü değiştirmek)
- Hareketli bir cismi durdurabilir. (Örnek: Havada giden bir taşı tutmak)
Dinamometre Nedir? Dinamometre, kuvveti ölçmeye yarayan bir alettir. Kuvvetin büyüklüğünü ölçmek için dinamometre kullanılır ve kuvvetin birimi Newton (N) olarak adlandırılır.
Dinamometrenin Özellikleri
- Kuvveti ölçmek için kullanılır.
- Üzerinde ölçüm birimleri bulunur.
- İçerisinde esnek bir yay vardır.
- Yayın esneklik özelliğinden faydalanılarak ölçüm yapılır.
- Farklı kuvvetleri ölçebilen çeşitli dinamometre türleri vardır.
- Büyük kuvvetleri ölçen dinamometrelerde kalın ve az esnek yaylar, küçük kuvvetleri ölçen dinamometrelerde ise ince ve daha esnek yaylar bulunur.
- Kapasitesini aşan kuvvetler dinamometrenin yayına zarar verebilir.
Ek Bilgi: Ağırlık da bir kuvvet olduğu için, yaylı el kantarları bir çeşit dinamometre olarak kabul edilir.
Esnek Cisim Nedir? Bir cisme kuvvet uygulandığında şekli değişiyor ve kuvvet ortadan kalktığında eski haline geri dönüyorsa, bu cisim esnek bir cisimdir. Yay, yastık, sünger ve balon esnek cisimlere örnek olarak verilebilir.
Sürtünme Kuvveti
Sürtünme kuvveti, hareket eden cisimlerle yüzey arasında, harekete ters yönde oluşan direnç kuvvetidir.
Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri
- Hareket yönüne zıttır.
- Hareketli cisimleri yavaşlatır veya durdurur.
- Yüzeyin yapısına bağlı olarak değişir. Pürüzlü yüzeylerde daha büyük, kaygan yüzeylerde ise daha küçük olur.
Pürüzlü Yüzeyler: Toprak yol, çakıl zemin, halı, zımpara kağıdı, çim saha.
Kaygan Yüzeyler: Cam, buz, mermer, cilalı tahta.
Sürtünme Kuvvetinin Artırılması Gereken Durumlar
- Kışın buzlu yollarda kaymayı önlemek için girintili tabanlı ayakkabılar kullanılır.
- Karlı ve buzlu yollarda araç lastiklerine zincir takılır.
- Kaleciler, topu daha iyi tutabilmek için eldiven giyer.
- Futbolcuların çivili krampon kullanması kaymayı engeller.
- Arazi araçlarında geniş ve tırtıklı tekerlekler tercih edilir.
Sürtünme Kuvvetinin Azaltılması Gereken Durumlar
- Buz patenlerinin altı pürüzsüz yapılır.
- Kapı menteşeleri yağlanır.
- Masa ve sandalyelere tekerlek takılır.
- Gemilerin burun kısmı V şeklinde tasarlanır.
- Yüzücüler, özel kaygan mayo ve bone kullanır.
Sürtünme Kuvvetinin Olumlu ve Olumsuz Etkileri
Olumlu Yönleri:
- Yazı yazmamızı sağlar.
- Araçların fren yaparak durmasını mümkün kılar.
- Yürüyebilmemizi sağlar.
Olumsuz Yönleri:
- Giysi ve ayakkabıların aşınıp eskimesine neden olur.
- Hareketi zorlaştırarak daha fazla enerji harcanmasına yol açar.
- Cisimlerin hızını azaltır.
- Daha fazla güç gerektirir.
Hava Direnci Havada hareket eden cisimler, hava molekülleriyle temas eder ve bu temas sonucunda bir direnç oluşur. Bu direnç kuvvetine hava direnci denir. Hava direnci, cismin hareketini zorlaştırır ve hızını azaltır.
Hava Direncini Azaltma Yöntemleri:
- Uçakların burun kısmı sivri tasarlanır.
- Bisiklet yarışçıları eğilerek sürüş yapar.
- Özel aerodinamik kıyafetler kullanılır.
Su Direnci Sudaki sürtünme kuvvetine su direnci denir. Su direnci, cisimlerin su içinde hareket etmelerini zorlaştırır.
Su Direncini Azaltma Yöntemleri:
- Balıkların pulları kaygan ve pürüzsüzdür.
- Gemilerin burun kısmı V şeklinde tasarlanır.
- Yüzücüler, pürüzsüz mayolar ve bone kullanır.
Bu bilgiler, kuvvetin etkilerini ve sürtünme kuvvetinin günlük hayattaki rolünü anlamamıza yardımcı olur.
Kuvvet ve Hareket konusu üzerine hadi doğru/yanlış soruları çözelim.
1.Ağaçtan yere düşen bir elmaya yere doğru bir kuvvet etki eder.
2.Cisimlerin ağırlığı dinamometre ile ölçülür.
3.Dinamometre yapımında özellikle esnemeyen sert maddeler tercih edilir.
4.Bir cisme uygulanan kuvvet ortadan kalktığında cisim eski haline dönebiliryorsa bu cisme esnek cisim denir.
5.Paraşüt ve uçak kanatları hava direncini azaltacak şekilde tasarlanmıştır.
6.Ayakkabıların altındaki tırtıklar sürtünmeyi artırdığından kaygan zeminde
yürümeyi zorlaştırır.
7.Sürtünme kuvveti günlük hayatta bazen olumlu, bazen de olumsuz durum- lara neden olabilir.
8.Zımpara kâğıdı ve toprak zeminler pürüzlü yüzeylere örnektir.
9.Su direnci balıklar ve gemilerin hareketi kolaylaştırır.
10.Gıcırdayan kapı menteşelerine yağ sürülmesi sürtünmeyi azaltan bir durumdur.
Aşağıda verilen kelimeleri boşluklara uygun şekilde yerleştiriniz.
çakıllı olumsuz su direnci mermer ince artırmak kolaylaştırır zorlaştırır yay
olumlu kuvvet kalın dinamometre artarsa azdır
1. Cisimleri hareket ettiren ya da durduran; şeklini ve yönünü değiştirebilen etkiye …….………… denir.
2. Kuvvet, ……………………… ile ölçülür.
3- Esnek cisimlere uygulanan kuvvet ne kadar ……………… cisim o kadar fazla uzar.
4. …….………, esnek bir cisimdir.
5. Kaygan yüzeylerin cisimlere uyguladığı sürtünme kuvveti pürüzlü yüzeylere göre daha ……………….
6. …………………….. zemindeki sürtünme kuvveti, …………………. zemindeki sürtünme kuvvetinden daha büyüktür.
7. Ördeklerin gölün içindeki ayaklarına …..……………. etki eder.
8. Küçük ağırlıklara sahip cisimlerin ağırlığını hassas olarak ölçmek için ………………. yaylı dinamometreler daha
uygundur.
9. Yazı yazabilmek sürtünme kuvvetinin …………….. etkilerindendir.
10. Hava direncini artırmak için cisimlerin hava ile temas eden yüzey alanını …………………….. gerekir.
Aşağıda sürtünmeyi artıran veya azaltan durumlar ile ilgili bir tablo verilmiştir. Verilen tabloluyu uygun şekilde doldurunuz.
Günlük hayattan durumlar Sürtünmeyi Artırma Sürtünmeyi Azaltma
1. Valizlere tekerlek takılması
2. Makine parçalarının yağlanması
3. Gemilerin ucunun sivri yapılması
4. Kışın arabalara kar lastiği takılması
6. Bisikletlinin rüzgâra karşı eğilerek bisiklet sürmeleri
Soru: Derste sürtünme kuvvetinin olumlu ve olumsuz yönlerini anlatan öğretmen daha sonra öğrencilerden dört grup oluşturmalarını istiyor. Oluşturulan gruplardaki öğrencilerden birer sözcü kalkıp sürtünmenin olumlu ya da olumsuz yönleriyle ilgili birer örnek veriyor.
1. grup: “Bebek çoraplarının altına kaydırmaz taban koyularak kaymasının önlenmesi sürtünmenin olumlu bir yönüdür.”
2. grup: “Kıyafetlerimizde yazı yazdığımız kolumuzun daha çabuk yıpranması sürtünme kuvvetinin olumsuz bir yönüdür.”
3. grup: “Yola temas ettikçe araba lastiklerinin aşınması sürtünme kuvvetinin olumlu bir yönüdür.”
4. grup: “Dokunmatik ekranlı telefonlarımızı parmaklarımız kaymadan dilediğimizce kullanabilmek sürtünmenin olumlu bir yönüdür.”
Buna göre hangi grubun verdiği örnek hatalıdır?
A) 1. B) 2. C) 3. D) 4.
Soru: Bir öğrenci origami (kağıt katlama sanatı)dersinde kağıttan bir uçak yapıyor. Yaptığı uçağı sınıfın kapısına doğru
uçuruyor. Sınıf kapısına çarpan uçağı alan başka bir öğrenci uçağın artık kullanılamaz olduğunu görüp uçağı buruşturarak geri dönüşüm kutusuna atıyor.
Bu olaydan yola çıkarak kuvvetin cisimler üzerindeki etkileri hakkında aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yapılamaz?
A) Cisimlerin şeklini değiştirir.
B) Hareket eden cismi hızlandırır.
C) Duran bir cismi hareket ettirir.
D) Hareket eden bir cismi durdurur.
