Ünite 3 : Kuvvet ve Hareket Öğrenme Alanı FİZİKSEL OLAYLAR 2007 – 2008 EĞİTİM – ÖĞRETİM YILI TEK M. Akif Ersoy İlköğretim Okulu - İrfan ALPER - Yatağan / Muğla Hazrl : İrfan ALPER

A. KUVVETLER 2. Resimde top oynayan çocuklar görülmektedir. Topun yukarı doğru yükselmesinin sebebi nedir? Belli bir süre sonra top neden yere düşer? 1. Resimdeki kişi el arabasıyla yük taşıyor. El arabasının hareketinin sebebi nedir? 4. Zaman zaman buzdolabı kapağına süsler yapıştırırız. Bunu yaparken yapıştırıcı kullanmayız. Peki bu süsler neden yere düşmez? 3. Saçlarımızı kuru ve temiz iken taradığımızda bazen kabarır. Bunun sebebi nedir? Hazrl : İrfan ALPER

1. TEMAS GEREKTİREN KUVVETLER 1. Kapıları açmak ve kapatmak için nasıl bir kuvvet uygularız? 2. Bisiklet kullanırken bisikleti durdurmak için ne yaparız? Sınıfta, sıramıza oturmak için sıramızı iteriz veya çekeriz. Sıranın yerini değiştirebilmek için ona bir kuvvet uygularız. Yaşamımızda buna benzer pek çok durumla karşılaşırız. Yukarıdaki resimde kuvvetin uygulandığı çeşitli durumlar gösterilmiştir. Resmi inceleyerek kuvvetin cisimler üzerindeki farklı etkilerini tartışalım. Odun, kuvvet uygulanarak kırılır ve odunun şekli değişir. Yokuştan kayan çocuk, kuvvetin etkisiyle hızlanma, daha sonra yavaşlama hareketi yapar, sonra da durur. Resimde kuvvetin sebep olduğu diğer etkileri de siz anlatınız. Sizce kuvvet uygulanan her cisim hareket eder mi? Kuvvet uygulanan her cismin şekli değişir mi? Cisimlere uygulanan kuvvet, şekil değişikliğine ya da harekete sebep olabilir. Bunların yanı sıra hareketli cisimleri de durdurabilir. 1 Hazrl : İrfan ALPER

2. TEMAS GEREKTİRMEYEN KUVVETLER 1. Havaya attığımız top niye orada durmuyor? Acaba topa, havada vuran biri mi var? 2. Cisimleri mıknatıslara iten bir kuvvet mi var? Newton (Nivtın), pek çok buluşu olan bir bilim adamıdır. Bir elma ağacının altında dinlenirken ağaçtan bir elma düşer, Elmanın yere düşüş sebebini merak eder. Daha sonra belirli bir yükseklikten serbest bırakılan tüm cisimlerin neden yere düştüğünü sorgular. Görünürde temas edilerek bir kuvvet uygulanmamıştır, O hâlde bu cisimlerin yere düşmesine sebep olan bir kuvvet vardır, Newton, yaptığı çalışmalarla yerin cisimlere bir kuvvet uyguladığı sonucuna ulaşır, Yerin merkezine doğru olan bu kuvvet yer çekimi kuvveti olarak adlandırılır. Resimdeki elmanın yere düşmesini sağlayan kuvvet de yer çekimidir. Yer çekimi kuvveti, yeryüzünde bulunan hareketli ve hareketsiz tüm varlıklara etki eder. 2 Acaba yer çekimi kuvveti gibi temas gerektirmeyen başka kuvvetler de var mıdır? Hazrl : İrfan ALPER

B. MIKNATISLARI TANIYALIM 1. İki mıknatısın uçlarını birbirine yaklaştırırsak ne olur? 2. Mıknatısları nerelerde kullanabilirsiniz? Daha önce mıknatısların çeşitli cisimlerle etkileşimlerini incelemiştik. Mıknatısların; demir, nikel, kobalt gibi maddelerden yapılan cisimleri çektiğini, diğer cisimleri ise çekmediğini öğrenmiştik, Şimdi ise mıknatısların birbirleri ile olan etkileşimlerini inceleyelim. 3 Hazrl : İrfan ALPER

Mıknatısların günlük hayatta ve teknolojide pek çok kullanım alanı vardır. * Mıknatısların bazı kullanım alanları resimde örnek olarak verilmiştir. * Mıknatıslar bazı cisimleri veya aletleri (televizyon, bilgisayar ekranı, CD (kompakt disk), disket, cep telefonu, banka kartı vb.) olumsuz etkileyebilir. Bu sebeple mıknatısları bu araçlardan mümkün olduğunca uzak tutmak gerekir. Yoksa bu araçlar zarar görebilir veya bozulabilir. 4 Hazrl : İrfan ALPER

C. SÜRTÜNME KUVVETİ 1. Resimde buz pateni yapan bir kişi görmektesiniz. Buz üzerinde yapılan bu hareketler halının üzerinde de yapılabilir mi? 2. Kışın arabaların lastikleri değiştirilir veya tekerleklerine zincir takılır. Neden? Hazrl : İrfan ALPER

3. Uçaktan atlayan kişiye paraşütün yararı nedir? 4. Fotoğrafta deniz taşıtları görülmektedir. Deniz taşıtlarının neden benzer şekilde tasarlandığını tartışınız. Hazrl : İrfan ALPER

1. SÜRTÜNME KUVVETİ 1. Kışlık ayakkabılarımızın tabanları, yazlık ayakkabılarımızın tabanlarından neden farklıdır? 2. Traktör, dozer gibi arabaların tekerlekleri diğer arabaların tekerleklerinden neden farklıdır? 3. Islak fayansta ayağımız kolaylıkla kayarken halıda neden kaymaz? Temas ettiğimiz zeminler hareketimizi etkiler mi? Ağır bir eşyayı sürükleyerek taşımak yerine tekerlekli bir araçla taşırız. Bu şekilde taşımamız daha kolay olur. Neden? Hazrl : İrfan ALPER

Fotoğraflarda farklı zeminler üzerinde bazı hareketler Hazrl : İrfan ALPER

* Buzlu, yağlı zeminlerde ise daha az kuvvet harcarız * Hareket eden cisim ve cismin hareket ettiği zeminin özelliği hareketi etkiler. * Zeminlerin özelliğine bağlı olarak hareket zorlaşabilir veya kolaylaşabilir * Söz gelimi halı, tahta gibi zeminlerde bir cismi harekete geçirmek için daha çok kuvvet harcarız * Buzlu, yağlı zeminlerde ise daha az kuvvet harcarız * Cisimler hareket ederken zeminlere temas eder * Bu temastan kaynaklanan ve hareketi zorlaştıran veya engelleyen kuvvet "sürtünme kuweti"dir * Sürtünme kuvveti çoğu zaman cismin hareketiyle zıt yönlüdür ve temas gerektiren bir kuvvettir * Hareket eden cisimleri durdurmak veya yavaşlatmak için sürtünme kuvveti gereklidir * Sürtünme kuvvetini yenemediğimiz zaman cisimleri hareket ettiremeyiz * Söz gelimi; oturduğumuz sıraya çok küçük bir kuvvet uygulayalım. Sıranın hareket etmediğini görürüz. Sıraya uyguladığımız kuvvetin büyüklüğünü giderek artıralım. Bu durumda sıra harekete geçer 5 Hazrl : İrfan ALPER * Bundan dolayı sürtünme kuvvetinin hayatımızda önemli bir yeri vardır.

Bisikletin frenine bastığımızda bisiklet yavaşlar ve durur Bisikletin frenine bastığımızda bisiklet yavaşlar ve durur. Bu olaylar tekerlek ile yüzey arasındaki sürtünmeden çok, tekerlek ile fren pabuçları arasındaki sürtünmeden kaynaklnır. Hazrl : İrfan ALPER

1. HAVA VE SU DİRENCİ 1. Hızlıca koştuğunuzda ayağınız ile zemin arasında sürtünme kuvveti olduğunu biliyorsunuz. Yüzünüze çarpan hava da benzer bir kuvvet uygular mı? 2. Balıkların şekilleri neden birbirine benzer? 3. Uçakların tasarımları neden birbirine benzer? Bir dosya kâğıdını belli bir yükseklikten aşağıya doğru bırakalım. Bu kâğıdın yere düşme süresini ölçelim. Bu kez dosya kâğıdını buruşturup aynı yükseklikten tekrar bırakalım. Buruşuk kâğıdın yere düşme süresinin öncekinden farklı olduğunu görürüz. Kâğıdın kütlesi değişmediği hâlde yere düşme süresi dolayısıyla hızı neden değişti? Kâğıdın her iki durumda da farklı sürelerde yere düşmesinin sebebi hava direnci (sürtünmesi) dir. Bu sebeple hava direnci hareketi yavaşlatır. Hava direncini otobüs, otomobil gibi araçları kullanırken fark edebiliriz. Bu araçlarda camı açtığımızda hava yüzümüze çarpar. Hız arttıkça hava direnci de artar, Sizce yelkenlilerin ve bayrakların kumaşları niçin dayanıklı olacak şekilde üretilir. Otomobil, uçak, paraşüt gibi araçlar hava direnci düşünülerek tasarlanır. Bu araçların bazılarında havaya karşı olan direnç artırılırken bazılarında azaltılır. Hazrl : İrfan ALPER

Otomobillerde ve uçaklarda hava direncini azaltacak önlemler alınır Otomobillerde ve uçaklarda hava direncini azaltacak önlemler alınır. Otomobil ve uçakların tasarımlarını, hava direncini azaltmaları bakımından tartışınız Jet uçakları kısa pistlere inerken durmalarını kolaylaştırmak için para-şüt açılır. Böylelikle hava direnci art-tırılmış olur. Açılan paraşüt, uçağın yavaşlamasına yardım eder. 6 Hazrl : İrfan ALPER

SÜRTÜNME KUVVETİNİN HAYATIMIZDAKİ YERİ Sürtünme kuvveti olmasaydı fotoğraftaki güreşçiler böyle durabilir miydi? Sürtünme kuvveti olmasaydı birçok hareketleri yapmada zorlanırdık. Yolda yürümemiz, yürümeye başladıktan sonra durmamız olanaksız olurdu. Yemek yiyemez, yazı yazamaz ve araç kullanamazdık. Harekete başlayan bir cismin durması sürtünme kuvvetinin etkisiyle olmaktadır. Yaşantımızdaki her türlü olayda sürtünme kuvvetinin etkisi vardır. Hazrl : İrfan ALPER

Sürtünme kuvvetinin var olması yaşantımızı bazen kolaylaştırır, bazen de zorlaştırır. Sürtünme kuvveti arttıkça cisimleri hareket ettirmemiz zorlaşır. Sürtünme kuvveti azaldığında ise cisimleri hareket ettirmek kolaylaşır. Cisimleri durdurmamız ise zorlaşır. Hazrl : İrfan ALPER

Buzdaki sürtünme kuvveti toprak veya asfalt yola göre daha azdır Buzdaki sürtünme kuvveti toprak veya asfalt yola göre daha azdır. Karlı havalarda araçların tekerlekleri ile yol arasındaki sürtünme kuvveti azalır, Dolayısıyla araçlar yolda hareket ederken kayabilir. Böyle bir tehlikeyi önlemek için tekerleklere zincir takılır ya da kış şartları için özel olarak tasarlanan kar lastikleri kullanılır. Böylece yol ile tekerlekler arasındaki sürtünme kuvveti artırılır. Makineler çalışırken içerisindeki parçalar birbirine sürtünür. Sürtünen bu parçalar zamanla aşınarak kullanılmaz hâle gelir. Makinelerin yıpranmasını önlemek için bazı parçalar yağlanarak sürtünme kuvveti azaltılır. Hazrl : İrfan ALPER

Bu gibi olaylarda hava direnci olmasaydı neler olabilirdi ? Doğada bulunan pek çok hayvan yaşadığı ortamla uyum içerisindedir. Söz gelimi, balıkların vücut şekilleri ve üzerindeki kaygan pullar bu uyumun bir göstergesidir Balıkların bu özellikleri su içindeki hareketlerini kolaylaştırır. Benzer bir uyum kuşlar için de söz konusuaur. Kuşların vücut şekilleri havada daha rahat hareket etmelerine yardımcı olur. Peki, hava direncinin yokluğunda yaşantımızda ne gibi değişiklikler olabileceğini düşündünüz mü? Karın ve yağmurun yağışını ya da paraşütle atlayan insanları düşününüz. Bu gibi olaylarda hava direnci olmasaydı neler olabilirdi ? Su direnci olmasaydı balıklar su içerisinde yüzemezlerdi. Denizaltılar denizin içerisinde duramazlardı. Hazrl : İrfan ALPER

Hava direnci olmasaydı uzay dan hava küreye giren meteorlar yeryüzüne zarar verirdi. Söz gelimi, Ay'da hava küre bulunmadığın-dan meteorlar Ay'ın yüzeyine çarpar büyük çukurlar (kraterler) oluşturur. Hazrl : İrfan ALPER

7. ETKİNLİK : Sihirli mi, Değil mi? Bu etkinliğin sonunda; hareketlerin oluşması ve sonlanması için nasıl bir kuvvetin gerekli olduğunu öğrenmiş olacağız. Hazrl : İrfan ALPER

8. ETKİNLİK : Temas Gerektirmeyen Kuvvetler Bu etkinliğin sonunda; Temas gerektirmeyen kuvvetler hakkında herşeyi öğrenmiş olacağız. Hazrl : İrfan ALPER

9. ETKİNLİK: Kuvvetleri Bulalım Bu etkinliğin sonunda; Temas gerektiren ve temas gerektirmeyen kuvvetleri ayırabilmeyi öğrenmiş olacağız. Hazrl : İrfan ALPER

10. ETKİNLİK : Mıknatısları Tanıyalım Bu etkinliğin sonunda; Alıştırmalar ile mıknatısları daha iyi tanımış olacağız. Hazrl : İrfan ALPER

11. ETKİNLİK: Mıknatıs Hangilerini Çeker? Yandaki cisimleri mıknatıs çeker mi? Önce tahmin ediniz, tahminlerinizin nedenini kısaca açıklayınız. Daha sonra bu cisimleri mıknatısa yaklaştırarak tahminlerinizi test ediniz. Sonuç kısmına deneyden sonraki gözlemlerinizi yazınız. Elde ettiğiniz sonuçlarla tahminlerinizi karşılaştırınız, Siz de boş kutulara çeşitli cisim resimleri çizerek etkinliğinizi tamamlayınız. Hazrl : İrfan ALPER

A - Aşağıdaki soruyu cevaplayınız. 1 A - Aşağıdaki soruyu cevaplayınız. 1. Sürtünmenin kuvvetini azaltmak için ne gibi önlemler alınabilir? B - Aşağıdaki soruları dikkatli bir şekilde okuyup doğru olan seçeneği işaretleyiniz. 1. I. Yer çekimi II. Hava direnci III. Su direnci Yukarıdaki kuvvetlerden hangisi veya hangileri, hareketi kesinlikle yavaşlatır? a) yalnız I b) yalnız II c) II - III d) I - II - III 2. Seval uçaktan atladı. Sonra paraşütünü açtı ve yavaşça yere indi. Seval'in yavaşça yere inmesinin sebebi nedir? a) yer çekimi b) su direnci c) hava direnci d) mıknatıslar arasındaki etkileşim 3. Suda hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştıran kuvvet hangisidir? a) suyun tuzluluk oranı b) su direnci c) suyun derinliği d) elektiriklenme 4. Sürtünme kuvveti nasıl bir kuvvettir? a) Temas gerektiren kuvvettir. b) Temas gerektirmeyen kuvvettir. c) Elektriklenme sonucu oluşan bir kuvvettir. d) Cisimlerin hareketini hızlandıran bir kuvvettir. Hazrl : İrfan ALPER

15. ETKİNLİK: Hangisi Az, Hangisi Fazla? Yaşamımızda her an sürtünme kuvvetiyle karşılaşırız, Sürtünme kuvvetinin az veya fazla olması yaşantımızı etkiler, Resimlere bakarak hangi durumda sürtünme kuvvetinin az, hangi durumda fazla olduğunu yazın, Sonra, sizce bunlardan hangisinde sürtünme kuvvetinin az veya çok olmasının yararlı, hangisinde yararsız olacağını belirtiniz. Hazrl : İrfan ALPER

17. ETKİNLİK: Kavram Haritası Bu etkinliğin sonunda; küçük bir alıştırma ile kuvvet ve kuvvet çeşitleriyle ilgili uygun sözcükleri öğrenmiş olacağız. Aşağıdaki kutulara kuvvet ve kuvvet çeşitleriyle ilgili uygun sözcükler yerleştirerek kavram haritanızı tamamlayınız Hazrl : İrfan ALPER

18. ETKİNLİK: Benim Hikayem Bu etkinliğin sonunda : Kuvvet, hareket, yer çekimi, mıknatıs, sürtünme kuvveti, hava direnci, su direnci ve zemin kavramlarının geçtiği küçük bir hikaye yazacağız. Aşağıdaki kavramların bazılarının geçtiği bir hikâye yazın. kuvvet, hareket, yer çekimi, mıknatıs, sürtünme kuvveti, hava direnci, su direnci, zemin Hazrl : İrfan ALPER

TEK M. AKİF ERSOY İLKÖĞRETİM OKULU MUĞLA / YATAĞAN S U N U T A S A R I M İrfan ALPER 5 - A Sınıf Öğretmeni irfanalper@superonline.com Hazrl : İrfan ALPER TEK M. AKİF ERSOY İLKÖĞRETİM OKULU MUĞLA / YATAĞAN

Değerlendirme Soruları I. Kuvvet uygulanan her cisim harekete geçer, II. Kuvvet itme-çekmedir. III. Kuvvet cisimlerde şekil değişikliği yapar, 1. Yukarıda kuvvetle ilgili ifadelerden hangisi ya da hangileri kesinlikle doğrudur? A ) II - III B ) I - II - III C ) Yalnız II D ) Yalnız I 2. Oyuncak kızak aşağıdaki yüzeylerden hangisinde daha zor kayar? A ) Buz B ) Cilâlı tahta C ) Yağlı zemin D ) Halı 3. Aynı anda eşit yükseklikten serbest bırakılan bir elmayla bir yaprağın yere düşme süreleri aynı mdır? A ) Aynı sürede düşerler B ) Yaprak daha hızlı düşer C ) Elma daha hızlı düşer D ) Hiçbiri 4. Bir at arabası önce asfalt sonra çakıllı yolda sürülüyor. Sizce araba hangi yolda daha rahat ilerler? A ) Çakıllı yolda daha rahat ilerler B ) Asfalt yolda daha rahat ilerler C ) Her iki yolda da rahat ilerler D ) Her iki yolda da ilerlerken zorlanır 5. Traktör, dozer gibi arabaların tekerlekleri diğer arabaların tekerleklerinden neden farklıdır? A ) Sürtünme kuvvetini arttırmak için B ) Daha hızlı gitmeleri için C ) Yolda daha çok kaymaları için D ) Hiçbiri Hazrl : İrfan ALPER

Kaynak olarak yararlandığım ODTÜ Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü’ ne Teşekür Ederim İrfan ALPER 5- A Sınıf Öğretmeni ve Bilgisayar Formatör Öğretmeni Hazrl : İrfan ALPER