KUVVET VE HAREKET
TEMAS GEREKTİRMEYEN KUVVETLER
Kuvvet Çeşitlidir
Çevremizdeki varlıklar dönerek, zıplayarak, yuvarlanarak hareket eder. Cansız varlıkların hareket etmesi için kuvvet uygulamak gerekir. Cisimleri hareket ettirmek amacıyla uygulanan kuvvet, itme ya da çekme olabilir.
Arabayı çeken atlar, çocuğun arabasını iten anne, vagonları çeken lokomotif, topa tekme vuran çocuklar, hareket ettirdikleri cisimlerle fiziksel temas halindedir. Duran cisimlere fiziksel temas halinde uygulanan kuvvet, cisimleri hareket ettirir.
Şekildeki sopa ile etki yaptığı beyaz top temas halindedir. İlk topun hareketi sonucunda oluşan çarpışma nedeniyle bu topun temas ettiği diğer toplar da hareket eder.
Bu topların hareketini sağlayan, temas kuvvetleridir.
Cisimleri yalnızca temas kuvvetleri mi hareket ettirir?
Bütün kuvvetlerin etkiledikleri cisimlere temas etmeleri gerekmez. Bazı kuvvetler cisimleri uzaktan etkiler.
Yün kazağa sürtülen plastik kalem, yerdeki küçük kağıt parçalarına yaklaştırılırsa, kağıtları çeker.
Mıknatıs toplu iğnelere yaklaştırılırsa, iğneler mıknatıs tarafından çekilir.
Ağacın dalından kopan meyve, yerçekimi kuvvetinin etkisiyle yere doğru düşer.
Fiziksel temas olmadan cisimlere etki edebilen kuvvetlere temas gerektirmeyen kuvvetler denir.
MIKNATISLAR
Mıknatıslar değişik şekil ve büyüklüklerde olabilir. Buzdolabına değişik süsler yapıştırmak, dolapların kapaklarının kapalı kalmasını sağlamak amacıyla küçük mıknatıslar kullanılır.
Mıknatısın en eski kullanım alanlarından biri de pusuladır. Pusulanın ibresi mıknatıslı bir parçadır. Pusulayı hangi yöne çevirirseniz çevirin, ibre kuzey-güney doğrultusunu bulana kadar hareket eder. Koyu renkli ucu kuzeyi, açık renkli ucu ise güneyi gösterir.
Bir maddenin mıknatıs olup olmadığını anlamak için pusula kullanılır.
• Mıknatıs olduğunu düşündüğünüz madde pusulaya yaklaştırılır.
• Pusulanın ibresini hareket ettirirse madde mıknatıstır.
• Pusulanın ibresini hareket ettirmezse madde mıknatıs değildir.
At nalı, halka, çubuk, yuvarlak ve kare olmak üzere çeşitli şekil ve büyüklükte mıknatıs vardır.
İki mıknatıs birbirine yaklaştırılırsa bazen birbirini iter, bazen de çeker. Bu mıknatısların birbirine uyguladıkları kuvvetten kaynaklanır.
Çubuk mıknatısa ip bağlayıp havada asılı tutarsanız bir süre döndükten sonra kuzey-güney doğrultusunu gösterir. Bu durum mıknatısın iki ucu olduğunu kanıtlar. Mıknatısların uçlarına kutup adı verilir.
Kuzeyi gösteren ucuna kuzey kutbu denir. Kısaca “N” ile gösterilir.
Güneyi gösteren ucuna güney kutbu denir. Kısaca “S” ile gösterilir.
Eğer bir mıknatıs parçalanırsa, çok sayıda küçük mıknatıs elde edilir. Elde edilen her mıknatısın parçalanmadan önce olduğu gibi iki kutbu vardır.
Benzer kutuplar birbirine yaklaştırıldığında, birbirini iter.
Zıt kutuplar birbirine yaklaştırıldığında, birbirini çeker.
Mıknatıs Bazı Maddeleri Etkiler
Arkalarında mıknatıs bulunan küçük süsler, buzdolabının kapağına kolayca yapışırken, ahşap dolabın kapağına yapışmaz. Bu durum mıknatısın maddeleri etkileyip etkilememesinden kaynaklanır. Mıknatıs etkilediği maddeleri çeker, etkileyemediği maddeleri çekmez.
Toplu iğne, çivi, demir, nikel, kobalt, çelik gibi maddeler mıknatısa yaklaştıklarında, aralarında bir çekim olur ve bu maddeler mıknatıs tarafından çekilirler. Mıknatısın maddelere uyguladığı kuvvet, temas gerektirmeyen kuvvettir. Tebeşir, silgi, tahta, cam, plastik gibi maddeler mıknatıs tarafından çelikmezler.
Mıknatısın kullanıldığı yerler:
Mıknatıslar her şekil ve boyutta olabilir. Günümüzde mıknatısların çok değişik kullanım alanları vardır.
• Buzdolabının kapağının kapanmasını mıknatıs sağlar.
• Radyo, televizyon, bilgisayar gibi elektronik cihazların yapımında mıknatıs kullanılır.
• Cep telefonu, elektrik motorları, kapı zilleri mıknatısla çalışır.
• Ağır cisimlerin kaldırılmasında güçlü mıknatıslar kullanılır.
• Çöplerin içindeki bazı metal maddeler, mıknatıs kullanılarak ayrılır.
Görüldüğü gibi mıknatıs aslında hayatımızı kolaylaştıran bir madde. Yere saçılan bin tane toplu iğneyi en ufak hasarla toplamanın tek yolu mıknatıs değilse nedir?
Mıknatısların bazen zararı da olabilir.
Mıknatıslar; bazı elektronik donanımlı araçları etkiler, onların bozulmasına neden olur. Bu nedenle bankamatik ve telefon kartları, bilgisayar disketi gibi araçları mıknatısa yaklaştırmamak gerekir.
| |
|
|
SÜRTÜNME KUVVETİ
HAREKETİ NELER KOLAYLAŞTIRIR?
Yolların, parkların, oyun alanlarının zeminleri, insanların ve araçların kolayca hareket edebilmesi için düz bir yüzey elde edebilecek malzemelerle kaplanmıştır.
Görüldüğü gibi cisimlerin hareketleri, temas ettikleri yüzeylere göre farklılıklar gösterir.
Cisimler;
• Pürüzsüz yüzeylerde daha kolay,
• Pürüzlü yüzeylerde ise daha zor hareket eder.
• Bu durum, sürtünen yüzeylerin farklılığından kaynaklanır.
Cisimler nerede hareket ederse etsin, hareketlerini engelleyen, zorlaştıran bir kuvvet vardır. Oyun oynarken kaçan top, bir süre hareket ettikten sonra başlangıçta yavaşlar; sonra da durur. Topun hareketini yavaşlatan ve durduran kuvvet ne olabilir?
Sürtünen cisimler arasında ortaya çıkan ve cismin hareketini zorlaştıran kuvvete sürtünme kuvveti denir. Sürtünme kuvveti cisimlerin hareketine karşı koyan bir kuvvettir ve hareketi zorlaştırır. Yukarıdaki örneklerde kutunun hareketini zorlaştıran, bisikletin ve topun hareketini yavaşlatarak durduran kuvvet de sürtünme kuvvetidir.
Cam, mermer, beton zemin gibi pürüzsüz yüzeylerde sürtünme oldukça azdır. Bu nedenle cisimler daha kolay hareket eder. Halı, kum, çakıl gibi pürüzlü yüzeylerde ise sürtünme fazladır. Bu durum cisimlerin hareketini zorlaştırır. Sürtünme yüzeylerinin farklılığı cisimlerin hareketini etkiler.
Sürtünme temas eden yüzeyler arasında meydana gelir. Bu nedenle sürtünme temas gerektiren bir kuvvettir.
Sürtünme kuvvetinin, yalnızca yüzeyin pürüzlü ya da pürüzsüz olmasıyla ilgili olduğunu mu düşünüyorsunuz? Aşağıdaki grafiği inceleyiniz.
Bir kitabı sıranın üzerinde hareket ettirmek, birden fazla kitabı hareket ettirmekten daha kolaydır.
Kütle arttıkça sürtünme kuvveti artar.
Kütle azaldıkça sürtünme kuvveti azalır.
Aşağıdaki soruları hep birlikte cevaplandıralım.
Çocuğun hızlı bir şekilde kayması için kaydırağın yüzeyi nasıl olmalıdır?
Az pürüzlü ve kaygan olmalıdır.
Ayrıca kaydırağın eğiminin artması hızı da arttırır.
Karda yürümekte olan çocuğun aniden düşmesinin nedeni nedir?
Yerin çok kaygan olması veya bu kaymayı engelleyecek sürtünmeye sahip ayakkabı alt yüzeyinin olmamasıdır.
Kaleci eldivenlerinin iç yüzeyi neden şekilde görüldüğü gibi (pürüzlü) olmalıdır?
Bu soruyu da siz cevaplayın
__________________________________________
Çocuğun kaya parçasını kolayca itmesi için zemin nasıl olmalıdır?
Bu soruyu da siz cevaplayın
_________________________________________
Yüzeylerin, cismin hareketine karşı uyguladığı sürtünme kuvvetini değiştirebilir miyiz? Aşağıdaki şemayı inceleyiniz.
HAVA DİRENCİ:
Bir dosya kağıdını belli bir yükseklikten aşağıya doğru bırakalım. Bu kağıdın yere düşme süresini ölçelim. Bu kez dosya kağıdını buruşturup aynı yükseklikten tekrar bırakalım. Buruşuk kağıdın yere düşme süresinin öncekinden farklı olduğunu görürüz. Kağıdın kütlesi değişmediği halde yere düşme süresi, dolayısıyla hızı neden değişti?
Hava cisimlerin hareket etmesini engelleyebilir. Rüzgarlı havalarda, varlıkların hareket etmesi zorlaşır; insanların giysileri sağa sola savrulur. Bunun nedeni, havanın cisimlerin hareketine karşı gösterdiği dirençtir. Verdiğimiz örnekte kağıdın farklı sürelerde yere düşmesinin sebebi de hava direnci (sürtünmesi) dir. Bu durumu açıklayan en güzel örneklerden biri paraşütle atlama sporudur.
Uçakların silindir şeklinde yapılmasının, kamyonların önüne rüzgarın etkisini azaltıcı levhaların konulmasının amacı, cisimlerin hareketine karşı havanın gösterdiği direnci azaltmaktır.
SU DİRENCİ:
Suyun içine büyükçe bir taş atıldığında veya su birikintisine basıldığında, sular etrafa saçılır. Bu durum suyun, içerisinde hareket eden cisimlerin hareketlerine karşı gösterdiği dirençten kaynaklanır. Hava gibi su da içerisinde hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştırır.
İnsanların suya dalmasını, suyun içine atılan taşa benzetebiliriz. Biz suyun içine atladığımızda, su bizim hareketimizi engellediği için derinlere dalamayız. Bu amaçla;
Vapur, gemi, kayık gibi taşıtların ön kısımlarıyla su içinde kalan kısımlarının sivri yapılmasının amacı, suyun direncini azaltmaktır. Havanın ve suyun, cisimlerin hareketine karşı gösterdiği direnç, temas kuvvetidir.
Havanın ve suyun, cisimlerin hareketlerine karşı gösterdiği direnç birbirinden farklıdır.
SÜRTÜNME GÜNLÜK YAŞANTIMIZI ETKİLER Mİ?
Günlük yaşantımızda sürtünme kuvvetinin değişik etkileri vardır:
• Bir yere tutunmadan yürüyebilmemizi ve hareket etmemizi sağlar.
• Cisimlerin hareket etmeye başlaması için sürtünme gereklidir.
• Sürtünme yüzeyler arasında ısınma yapar.
• Yüzeylerin aşınmasına neden olur.
• Bisikletin, otomobilin istenildiği anda durmasını sağlar.
Sürtünme kuvvetinin bazı durumlarda az, bazı durumlarda çok olması gerekir.
|
|
