izmir escort escort izmir porno porno izle
FİZİK 10.Sınıf Madde ve Özellikleri Ünitesi Konu Anlatım !! - IRCForumları - IRC ve mIRC Yardım ve Destek Platformu
User Tag List

FİZİK 10.Sınıf Madde ve Özellikleri Ünitesi Konu Anlatım !! #1
Üyelik Tarihi: 01 Aralık 2011
Mesajlar: 160
Aldığı Beğeni: 0
Beğendikleri: 0
02 Aralık 2011 , 21:43
Alıntı ile Cevapla
Madde ve Özellikleri Ünitesi

Konu 1
Katılarda Boyutlar Arası İlişkiler ve Dayanıklılık

Bu ünitede, katılar maddeleri belli bir oranda büyüttüğümüz de kesit
alanları, yüzey alanları ve hacimlerinin kaç kat büyüdüğünü
hesaplayacağız. Canlıların çeşitli özellik ve ihtiyaçları ile bu
değerler arasında nasıl bir ilişki olduğunu, sıvılarda adezyon,
kohezyon, yüzey gerilimini ve kılcallık olaylarını tanıyacak, güncel
olaylarla ilişkilerini kuracağız. Bir gaz olarak atmosferin nasıl
oluştuğunu birlikte açıklayacağız. Soğuk ve sıcak plazmayı günlük
yaşamdan örneklerle tanımlayacağız.


9. sınıfta düzgün geometrik şekilli cisimlerin alan, hacim
hesaplamalarında kullanılan matematiksel ifadeleri öğrenmiştik. Bu
ünitede kullanacağımız, sembolleri ve matematiksel ifadeleri aşağıdaki
tabloda göreceksiniz.




Yarıçapı 10 cm, yüksekliği 20 cm
olan silindirin, yüksekliğini 10 cm arttırdığımızda değişen yüzölçümü,
kesit alanı, hacim, kesit alanı/hacim ve yüzey alanı/hacim değerlerini
birlikte inceleyelim.

Verilen değerlerden;

Birinci durumdaki yüzölçümü = 1800 cm² ( pi 3 alınmıştır. )

İkinci durumdaki yüzölçümü = 2400 cm²



Birinci durumdaki kesit alanı = 300 cm²

İkinci durumdaki kesit alanı = 300 cm²



Birinci durumdaki hacim = 6000 cm³

İkinci durumdaki hacim = 9000 cm³



Birinci durumdaki kesit alanı/ hacim = 300 cm²/ 6000 cm³

= 1/20 cm

İkinci durumdaki kesit alanı/ hacim = 300 cm²/9000 cm³

= 1/30 cm



Birinci durumdaki yüzey alanı/ hacim = 2/6000 cm³ = 1/3000 cm³

İkinci durumdaki yüzey alanı/ hacim = 2 / 9000 cm³ = 1/4500 cm³ .

Bulduğumuz değerleri
anlamlandırmaya çalışalım. Hepinizin “ Bu işlemler ne işimize
yarayacak?” dediğini duyar gibiyim.




Bazı filmlerde insandan büyük
karıncalar veya örümcekler görebiliyoruz. On katlı bina büyüklüğünde
goril görebiliyor, devlerin ne kadar güçlü olduklarını masallardan
okuyoruz. Jonathan Swift’in yazmış olduğu; Güliver’in Gezileri
masalında sözü edilen küçük insanlar ve devler acaba masalda
davrandıkları gibi davranabilirler mi? Bunlar bilimsel olarak doğru
olabilir mi? Acaba eski zamanlarda böyle canlılar var mıydı? Veya
gelecekte olabilir mi?

Yukarıda yaptığımız basit bir
takım işlemlerin, bu sorulara cevap oluşturacaklarını beklide hiç
düşünmemiştiniz.

Düşsel gezginci Lemuel Gulliver,
tüm insanları, hayvanları, ağaçları ve otları dünyamızdakine benzeyen,
yalnız dünyamızdakinden ortalama 10 kez daha küçük olan Lilliput
krallığı denen ülkede oldukça hareketli bir süre geçirmiştir.
Lilliputların boyları ortalama olarak 20 cm ( kitaba göre 15 cm ) ve
aynen bizim yapımızdadır. Gulliver, insanları tamamen bize benzeyen,
fakat 10 kez daha uzun olan devler ülkesi Brobdingnag’ı da ziyaret
etti. Swift’in anlattığı gibi her iki krallıktaki hayat bizimkinin
aynıydı ( on sekizinci yüzyıl ). Yazarın insanların davranışlarına
ilişkin yorumu bugün bile okunmaya değer. Fakat bu boyuttaki insanların
onun anlattığı gibi olmayacağını göreceğiz.



Swift’ten çok önce yaşayan
Galileo çok büyük ve çok küçük insan modellerinin niçin bizim gibi
olamayacağını anlamıştı, fakat açıkça görülüyor ki, Dean Swift
Galileo’nun yazdıklarını hiç okumamıştır. Galileo’nun “ İki Yeni İlim ”
adlı kitabının kahramanlarından biri “ madem ki geometride sadece
büyüklük, şekli belirlemiyor; daire, üçgen, silindir, koni gibi
şekillerin ya da başka katı cisimlerin özelliklerinin büyüklükleriyle
değişebileceğini kabul etmiyorum” der. Fakat onun fizikçi arkadaşı “
çoğunluğun düşüncesi burada kesinlikle yanlıştır ” der.

Bunun niçin böyle olduğunu görelim.

İşe, bir ipin sağlamlığı ile
başlayalım. Bir adam bir ipi belirli bir kuvvetle çekerse onu
koparabilir. Bu cins iki ip, iki adamın çekmesine dayanır. İki ince
ipin birleşmesinden oluşan kesitte ince ipliktekinin iki katı iplik
bulunur ve iki ip yerine geçer. Bakalım;



İpin boyu 50 cm, yarıçapı 1 cm
olsun. Yukarıdaki matematiksel ifadeden yararlanarak önce bir ipin
kesit alanını hesapladığımızda; kesit alanı bir ip için 3 cm², iki ip
içinse 6 cm² olacaktır.



Başka bir deyimle bir teli ya
da ipi koparmak için gereken kuvvet onun kesiti ile ya da çapının
karesi ile orantılıdır.

Bir ip için çapın karesi 4cm²,
iki ip için; 4 cm² + 4 cm² = 8 cm² olacaktır. Bir ipi koparmak için bir
birim kuvvet kullanırken, iki ip için bunun 2 katını kullanmamız
gerekmektedir.

Deney ve teori bu sonucun
doğruluğunu gösterir. Bundan başka aynı bağlılık yalnız ipler ve
çekilen kablolar için değil, kemerleri taşıyan sütunlar ya da direkler
için de doğrudur. Bir sütunun taşıdığı kemer veya kubbenin ağırlığı
sütunun kesiti ile doğru orantılıdır.

İnsan ya da hayvan vücudu
iskelet dediğimiz sistemi veren birçok sütun ve direkler üzerinde
kurulmuş, kaslar ve sinirler dediğimiz çeşitli askı ve kablolarla
desteklenmiştir. Vücudumuzun ağırlığı et ve kemik miktarları ile
orantılıdır. Yani ağırlığımız vücudumuzun hacmi ile orantılıdır.

( Merak edip hesaplama yapmak isteyen öğrenciler, kemikleri silindir şeklinde kabul edebilirler. )

Şimdi, Gulliver’in
kendisinden 10 kez daha uzun bir Brobdingnag dev adamı ile
karşılaştıralım. Devin yapısı tümü ile Gulliver’in aynı olduğundan onun
her uzunluğu Gulliver’in karşıt uzunluğunun on katıdır. Devin ve
Gulliver’in vücutları şekil ve kesit bakımından tamamen benzerdir.
Devin, sütun ve askılarının dayanıklılığı kesitleri ile, bu da
uzunluğun karesi ile orantılı olduğundan kemikleri Gulliver’inkinden
10²= 100 kez daha dayanıklı olacaktır. Ağırlığı da hacmi ile orantılı
olduğundan bu da boyunun uzunluğunun küpü ile 10³ = 1000 kez daha büyük
olacaktır. O halde devin dayanıklılığının ağırlığına oranı bizimkinin
1/10’u kadar olacaktır. O zaman kendisini taşımakta bizim sırtımızda 9
adam taşıdığımız zaman çektiğimiz sıkıntıyı çeker.

Doğal olarak gerçekte ne Lilliput ne de Brobdingnag vardır. Gelecekte de olamazlar.

ÖRNEK:

Yarıçapı 10 cm olan
kürenin, yoğunluğu 2 gr/cm³. Kürenin yarıçapını iki katına
çıkardığımızda , kürenin ağırlığı, birinci ağırlığının kaç katı olur? (
g= 10 m/s² )

ÇÖZÜM:

d = m / V den ; m = 2 gr/cm³ x 4000 cm³ = 8000 gr

G = m.g ‘ den G = 8000 gr x 10 m/s² = 8 kg x 10 m/s² = 80 N birinci ağırlık,



D = m/V den ; m = 2 gr/ cm³ x 32000 cm³ = 64000 gram

G = m.g ‘ den G = 64000 gr x 10 m/s² = 64 kg x 10 m/s² = 640 N ikinci ağırlık,



640 N / 80 N = 8 kat ağırlığı fazlalaşmıştır.

SORU

Kendinizi bir silindir
gibi düşündüğünüzde, boyunuzun uzunluğu sabit kalmak koşulu ile
belinizin kalınlığı iki katına çıktığında, ağırlığınız, birinci
ağırlığınızın kaç katı olur?



1.1. Kesit alanının dayanıklılık ile ilişkisi irdelenir.



Bir fil çok büyük olduğundan bacakları çok fazla kalındır.
Hayvanların en büyüğü olan balina bir filden kırk kez ağır olmasına
rağmen, balinanın kemikleri bu oranda kalın değildir. Balina su
tarafından kaldırıldığı için kemiklerinin dayanıklılığı yeter
derecededir. Fakat karaya vurmuş bir balinanın hali ne olur? Kaburga
kemikleri dayanamaz, kırılır. Eski dinozorlar, balina büyüklüğünde olan
hayvanlardı. Acaba, bunlar bu değerlerle nasıl yaşadılar? ( Meraklısı
hesaplama yapabilir. )



1.2. Karıncanın, vücut
ağırlığının birkaç katı ağırlığındaki yükleri kaldırabileceği;
karıncayı orantılı olarak insan kadar büyütecek olsak ağırlığını bile
kaldıramayacağı vurgulanır.



Dayanıklılık = k ( kalınlık ) ²





1.3. Dikdörtgen prizma,
silindir ve kürenin yüzey alanlarının hacimlerine oranları ve en düşük
oranın ise kürede olduğu verilir. Küçük cisimlerin birim kütlesine
düşen yüzey alanının, büyük cisimlere göre daha fazla olduğu verilir.
Yani bir kilogram büyük patatesle, bir kilogram küçük patates
soyulduğunda, küçük patatesten daha fazla kabuk çıkacağı vurgulanır.



Dikdörtgen prizma, silindir ve kürenin yüzey alanlarının hacimlerine oranlarını birlikte hesaplamaya çalışalım.



Uzun kenarı 1 cm, kısa kenarı 1 cm ve yüksekliği 1 cm olan bir dikdörtgen prizmanın yüzey alanlarını bulalım.

Yukarıda verilen çizelgeden; 2 ( lw + hw + lh ) = 2 ( 1cm. 1 cm +
1 cm. 1 cm + 1 cm. 1 cm ) = 2 ( 1 cm² + 1 cm² + 1 cm² ) = 6 cm²



Dikdörtgen prizmanın hacmi = 1 cm x 1 cm x 1 cm = 1 cm³



Yüzey alanları / hacim = 6 cm² / 1 cm³ = 6/ cm olarak bulunur.



Dikdörtgen prizma, silindir ve kürenin yüzey alanlarının hacimlerine oranlarını birlikte hesaplamaya çalışalım.



Yüksekliği 1 cm, yarıçapı 1 cm olan bir silindirin yüzey alanının hacmine bölümünü, yukarıda verilen çizelgeden;

2 ( h + r )/( rh ) = 2 ( 1 cm + 1 cm ) /( 1 cm x 1 cm ) = 2 cm / 1 cm² = 2/cm



Dikdörtgen prizma, silindir ve kürenin yüzey alanlarının hacimlerine oranlarını birlikte hesaplamaya çalışalım.



Yarıçapı 1 cm olan küre için yüzey alanının hacmine oranını hesaplayalım.

Yukarıda verilen çizelgeden;

3/r = 3 / 1 cm = 3/ cm



Bir yüzme havuzundan üstümüzden sular damlayarak çıktığımızda
derimizin üzerinde ince bir su tabakası vardır. Parmak uçlarımız
kolumuz kadar ıslaktır; vücudumuzun her yerinde hemen hemen su tabakası
aynı kalınlıktadır. Kabaca, havuzdan dışarı çıkardığımız su vücudumuzun
alanı ile orantılıdır. Belki havuzdan bir bardak dolusu suyu birlikte
taşırız ve bu da %1 kadar ağırlık artışına neden olur. Boyumuzun 1/10’u
ve tamamen benzerimiz olan bir Liliput’un ağırlığı, bizim ağırlığımızın
( 1/10)³ ü olur.

Onun yüzeyi bizim yüzeyimizin ( 1/10)² si olacağından, havuzdan
çıkaracağı su, bizim çıkarttığımızın ( 1/10 )² si olur. Böylece, onun
için ( su miktarı) / ( esas ağırlık ) oranı bizim için olanın 10 katı
olur. O kendi ağırlığının yüzde onu kadar su çıkarır ki, bu bir palto
ile beraber bir kışlık elbisenin ağırlığına eş değerdir.



1.4. Bir canlının ısı
yayma ( enerji yayma ) hızının yüzey alanı ile ilişkili olduğu
verildikten sonra bu oran, canlıların bacak kalınlıkları, kuyruk ve
kulak büyüklükleri ve vücut ağırlıklarına göre ne kadar yük
taşıyabilecekleri ve ne kadar yemeğe ihtiyaç duyacakları ile
ilişkilendirilir. Bu oran canlıların yüksekten düştüklerinde ne kadar
zarar görecekleri ile de ilişkilendirilir.



Bir canlı vücudunun belli bir ölçekle değiştirilmesinde önemli
başka bir etki daha vardır. Vücudunuz, deri ( ve nefes ile dışarı
verilen sıcak hava ) yolu ile ısı kaybeder. Derinin yapısı ve sıcaklığı
gibi etkenleri sabit tutarak, deneysel olarak da deneneceği gibi,
kaybedilen ısının yüzeyle orantılı olacağına inanmak kolaydır.
Aldığımız gıda hem bu ısıyı karşılar, hem de hareketimiz için gerekli
enerjiyi karşılar. O halde minimum gıda yüzeyle orantılı olur. Buna
göre, Gulliver’e yaşaması için bir ya da iki günde bir koyun budu ile
bir somun ekmek gerekirse, bir Lilliput’lu aynı vücut sıcaklığını
korumak için bunun 1/10’un karesi hamcında gıda almalıdır. Fakat koyun
budu kendi dünyasının ölçeğinde küçülmüş olacağından hacmi 1/10’un küpü
oranında küçülmüş olur. Bu nedenle, kendisini Gulliver gibi doymuş
hissedebilmesi için et kızartması ve ekmeklerden 10 kat fazla
yemelidir. O halde Lilliput’lular çok aç ve huzursuz olmalıdır. Bu
özellikler fare gibi birçok küçük memelilerde gözlemlenmektedir.

Fareden daha küçük sıcakkanlı hayvanların niçin bulunmadığını
artık anlayabilirsiniz. Balıklar, kurbağalar ve böcekler çok küçük
olabilirler, çünkü vücut sıcaklıkları kendi çevrelerinden fazla
değildir. Alan ve hacmin ölçek kurallarına uygun olarak sıcakkanlı
küçük hayvanlar daha çok gıdaya ihtiyaç duyarlar. Çok küçük olanlar bu
kadar besini toplayamazlar, toplasalar ve yeseler bile bu kadar çok
yiyeceği hazmedemezler. Lilliput’luların tarımı, Gulliver’in anlattığı
bir krallığı besleyecek yetenekte olamaz.

Görülüyor ki, ne Lilliput ne de Brobdingnag bizim dünyamızın ölçekli bir modeli olamaz.



Peki bu sonuçların fizikle ilgisi nedir?



Yine çok büyüklerle işe başlayalım. Bir sistemi ölçekle
büyüttüğümüzde, yük yapının sağlamlığından daha çok artacaktır. Bu
sadece hayvanlarda değil, bütün fiziksel sistemlerde böyledir. Binalar
çok büyük olabilirler, çünkü malzemesi kemiklerden daha sağlamdır,
şekilleri farklıdır ve binalar hareket etmezler. Bu olgular,



Dayanıklılık = k ( kalınlık )²



Denklemindeki k katsayısını saptar, fakat aynı kanun yine geçerli
olur. New York’taki Empire State Building bir dağ kadar yüksek, örneğin
10.000 m yüksekliğinde yapılamaz. Dağların bütün kısmı, iç boşlukları
hariç, içi dolu yapıdadır. Bir devin kemiklerinin kalın olması neden
gerekli ise, bir dağ büyüklüğündeki cismin de içinde boşluk
bulunmamalı, ya da henüz bilmediğimiz malzeme ile yapılmış olmalıdır.

Tartışmamızın konusu yeryüzü ile sınırlı değildir. Yerin çekim
alanı dışında, uzayda aşırı büyüklükte yapılar düşünebiliriz. Bu halde
yük yerin çekiminden ileri gelmez fakat yapı büyüyecek şekilde
yapılırsa her kısmı içeri doğru büyük bir kuvvetle çekilir. Bildiğimiz
malzeme ile yapılmış olan iç kısım ezilir ve yüzeydeki çıkıntılar
parçalanır, ya da içeri göçer. Bu yüzden bir gezegen gibi büyük bir
yapı basit bir şekilde olmalıdır ve eğer yeterince büyük ise bu şekil
hemen hemen küre olur. Başka bir şekil kendisini taşıyamaz. İşte
gezegenlerle güneşin küresel bir şekil almalarının temel nedeni budur.
Bizim için yerküre üzerinde çekim kuvveti önemlidir, fakat boyutları
çok büyüttüğümüz zaman kütle çekimi mutlak üstün olur. Bu sonucu yalnız
hareket değiştirebilir. Nebula dediğimiz büyük gaz kütleleri zamanla
değişmektedir. Onun için büyük cisimlerin basit şekilde olmaları kanunu
burada değişliğe uğrar.

Kendi boyutumuzdan daha küçük boyutlara gidersek, çekim etkisi
önemini kaybeder. Lilliput’taki araştırmada gördüğümüz gibi, yüzey
etkileri kendilerini göstermeye başlar. Eğer yeteri kadar küçük
yüzeylere gidersek, yüzeyler düzgünlüğünü kaybeder. O kadar pürüzlü
hale gelirler ki, bir yüzeyi tanımlarken güçlük çekeriz. Artık başka
tanımlar kullanmak gerekir. Şurası gerçektir ki, atom bölgesinde, yani
pek küçük boyutlarda üstün olan çekme kuvveti günlük deneylerimizde
gözlenmesi kolay olmayan bir çekimdir; bu o kadar şaşılacak bir şey
değildir.

Bu tür tartışmalar fizikte her zaman olan şeylerdir. Büyüklük
basamağı ölçmeleri gibi, bunlar da bir fiziksel sistemi öğrenmeye
başladığımız zaman çok faydalı olurlar. Bir sistemin davranışının,
boyut ölçeğinin hareketinin ve diğerlerinin değişmesiyle, nasıl
değişeceği çoğu zaman ayrıntılı bir analize en iyi yol gösterici olur.

Bundan da fazla olarak alışılmamış ölçekler üzerine dayanan
sistemlerin incelenmesi sayesinde fizikçiler bağıntıları meydana
çıkarmayı başarmışlardır. Ölçeği değiştirdiğimiz zaman fizik dünyasının
bir konusu daha belirli bir hale ve bir başkası silikleşir. Bu şekilde
keşifler yaparız ya da hiç değilse normal ölçeklerimizle pek açık
olmayan şeyleri belirli hale getiririz. Fizikçilerin laboratuar içinde
ve dışında çok büyük ve çok küçüğü hızlı ve yavaşı, sıcak ve soğuğu
düşünebildikleri bütün alışılmamış şeyleri incelemelerinin başlıca
nedeni budur. Bu incelemelerde hem alışılmamış maddeler elde etmek, hem
de ölçmeler yapmakta duyu organlarımızın yeteneğini arttırmak için bazı
aygıtlar kullanırız.

İnsanın kendi büyüklük ölçüsünün dünya görüşünü nasıl etkilediğini
göstermekten kendimizi alamayacağız. Genellikle fiziğin görevi evrenin,
bizim yapımıza bağlı olmayan bir kuruluş çizelgesini ortaya koymaktır.
Fakat kendi ölçeğimizin etkilerinden kurtulmak güçtür. Biz büyük
yollar, köprüler yapabiliriz; fakat bunlar aslında üç boyutlu karışık
yapılar değil, ince ve uzun şeylerdir. Büyük gemiler, binalar gibi
yuvarlarca ve büyük şeyler yapabiliriz. Bunlar tümü ile üç boyutludur.
Bunların da çizgisel boyutları, insan boyutunun pek öyle binlerce katı
değildir.

Fizik çok ötelere giderek atomun içine dek girer, galaksilerin
dışına çıkar. Mühendisliğin ve teknolojinin çok küçük ve çok büyükle
uğraşabilmesi ancak gelecekte olanaklaşacaktır. Bir kilometre
yükseklikteki enerji istasyonları ya da toplu iğne başı büyüklüğünde
radyo devreleri yeni teknolojinin akıl almaz olanaklarını
göstermektedir.

Bugünkü teknoloji dünyasında bile bizim bu ölçek tartışmalarımız
önemlidir. Eğer bir küçük cisme dayanan büyük yeni bir cisim
tasarlarsak artık biliyoruz ki, bizim ölçeğimize göre çok küçük
olduğundan, farkına varamayacağımız etkiler işe karışabilir ve hatta
bunlar, dikkate alınması gereken en önemli şeyler olabilir.

Biz geometrik ölçeğimizi körü körüne küçültüp büyütemeyiz, ancak
fiziksel bir nedene dayanarak yapılan bir ölçek değiştirme ile bazen ne
gibi değişiklikler meydana geleceğini önceden görebiliriz. Böylelikle,
ölçeklemeyi hayret verici uçak modelleri çizmekte kullanabiliriz, (
A308 ‘ de olduğu gibi ). Örneğin arıya benzeyen fakat uçmayan bir jet
uçağı tasarlamaktan kaçınırız..




Emeğe Saygı Açısından Lütfen Bi Teşekkür ..
__________________
Buhran Baller ( Çok Para Yapan Gangster )

:aga:

Standart #2
Üyelik Tarihi: 23 Mart 2019
Mesajlar: 9.207
Aldığı Beğeni: 3
Beğendikleri: 0
02 Aralık 2011 , 21:47
Alıntı ile Cevapla
Daha fazla yazi gorebilmek icin UYE OLmalisin.
Güzel paylaşım.
__________________
- Değişim istiyorsanız; sebeplerini yaratın.
Standart #3
Üyelik Tarihi: 01 Aralık 2011
Mesajlar: 160
Aldığı Beğeni: 0
Beğendikleri: 0
02 Aralık 2011 , 21:56
Alıntı ile Cevapla
Daha fazla yazi gorebilmek icin UYE OLmalisin.
Teşekkür Ederim..
__________________
Buhran Baller ( Çok Para Yapan Gangster )

:aga:

« Önceki Konu Sonraki Konu »

Şu an bu konuyu okuyan kişi sayısı: 1 (0 üye ve 1 misafir)
 
Benzer Konular
Konu
Konuyu Başlatan
Forum
Cevaplar
Son Mesaj
Absent
Forum Oyunları
160
17 Kasım 2019 15:54
huri
Matematik- Geometri
12
28 Haziran 2019 15:16
aRMiNa
Kültür ve Sanat
0
14 Nisan 2012 16:44
Ajan
Şiirler
0
03 Eylül 2011 13:24
milis
Türkçe Şarkı Sözleri
0
04 Nisan 2011 19:23