Page 114 - Fizik 11 | Kavram Öğretimi Kitabı

FİZİK 11

Bu nedenle statik dengenin sağlanması için cisim üzerine etki noktadan geçecek şekilde desteklenmesidir.
eden net kuvvetin sıfır olmasının yanı sıra uygulanan kuvvet-
lerin döndürme etkisinin net değeri yani net tork sıfır olmalıdır. 2. Şekil 1’de çubuğun ağırlık merkezinin O noktası olduğu an-
laşılmaktadır. Çubuk bu noktanın dışında asıldığında ya da
Çalışma No.: 29 desteklendiğinde ek bir cisim olmadan serbest bırakılırsa çu-
buğun ağırlık kuvveti bir tork oluşturur ve dönme gerçekleşir.
1. Denge bir nesne üzerine etki eden net torkun ve net kuvvetin Bu sebeple çubuğun ağırlık kuvvetinin yanı sıra kullanılacak
sıfır olması durumudur. cismin asılan ya da desteklenen noktanın doğrultusuna göre
torklarının eşit büyüklükte ve zıt yönde olması gerekir. Ayrıca
2. Terazinin kefelerindeki kütlelerden kaynaklanan ağırlık kuv- kullanılacak cismin asılma noktası bu torku sağlayacak şekil-
vetleri destek noktasına, yer tarafından uygulanan zıt yönlü de seçilmelidir.
kuvvetten dolayı toplam kuvvet yani net kuvvet sıfır olur.
Aynı zamanda terazinin ağırlık kuvvetlerinden dolayı destek 3. Bu sorunun cevabı öğrencinin yorumuna bırakılmıştır. Muhte-
noktasına göre toplam tork sıfırdır. Dolayısıyla terazi dengededir. mel cevaplar şöyle olabilir:
3. Sürücünün her iki elinin uyguladığı kuvvetlerin toplamı zıt • Bir cismin parçacık ağırlıklarının bileşkesinin uygulama
olmasına rağmen uygulanan bu kuvvetlerden dolayı mile göre noktasına ağırlık merkezi denir.
torklarının toplamı sıfırdan farklıdır. Dolayısıyla araba den- • Bir cismin üzerindeki bütün noktalara ayrı ayrı etkide bulu-
gede duramaz. nan yer çekiminin oluşturmuş olduğu kuvvetlerin bileşkesi-
nin uygulama noktasına ağırlık merkezi denir.
Çalışma No.: 30
Çalışma No.: 34
1. Maddelerin kütle merkezleri üzerinde denge konumunda ol-
dukları bilinmektedir. Ayrıca hem denge durumunda hem de 1. Yer yüzeyinde ve yer yüzeyi yakınlarında alınabilir. Ancak
öteleme hareketi yapan maddeler için kütle merkezi bir re- yer yüzeyinden uzaklaşıldığında bu iki nokta yer çekiminden
ferans kabul edilebileceğinden, bu çizgiler yardımıyla kütle dolayı farklılık gösterir. Yer çekimi yer yüzeyinden yukarılara
merkezlerine doğru odaklanıp yapılan çalışmada işlem basa- doğru çıkıldıkça azalır. Bu sebeple kütle ve ağırlık merkezi
makları başarılı bir biçimde sonuçlandırılabilir. farklı noktalardadır.
2. 3. deney grubunda tabla üzerindeki kütlelerin yerlerinin her 2. Sporcu kütle ya da ağırlık merkezi etrafında döner.
seferinde değişmesi, ortak kütle merkezini de değiştirmiştir. 3.
grubun kütle merkezini bulma konusunda diğer gruplara göre 3. Malzeme dolabı sabit dururken ağırlık merkezini taban alanı-
farkı deneyde üç farklı sistem kullanarak üç farklı kütle mer- nın dışına taşıyacak dış bir kuvvet etkisinde kaldığında devril-
kezi olduğu sonucuna varmasıdır. me tehlikesi vardır. Dolabın çekmecesinin açılması ile ağırlık
3. Kütle merkezi, cismin tüm kütlesinin toplanmış olduğu düşü- merkezinden kaynaklanan tork böyle bir durum oluşturabilir.
nülen noktaya verilen addır.
Çalışma No.: 35
Çalışma No.: 31
1. Bina tasarımı yapılırken binanın yüksekliğinin olabildiğince az
1. Cismin kütle merkezine etki eden yer çekimi kuvveti yer düz- olması kütle ve ağırlık merkezini aynı noktada tutabilir. Ayrıca
lemine diktir. Bir noktadan asılan cismin dengede kalabilmesi üst bölümlerde daha hafif yapı malzemesi kullanılması, ağırlık
için kütle merkeziyle ipin düşey uzantısı aynı doğrultuda ol- merkezinin yerini yere daha yakın yapacaktır.
malıdır. Ancak kütle merkezinin tespit edilebilmesi için cisim 2. Yapılarda kütle merkezi değil ağırlık merkezi dikkate alınır.
en az iki farklı noktadan asılmalıdır. Bu uzantıların kesişim
noktası da kütle merkezinin yerini verir. 3. Binanın ağırlık merkezi denge koşullarını etkileyen bir unsur-
dur. Binanın ağırlık merkezi yerine kütle merkezinin kulla-
2. Kütle merkezine etki eden ya da uzantısı kütle merkezinden nılması uygulanacak bileşke çekim kuvvetinin yerinin yanlış
geçen kuvvetlerin dönme etkisi oluşturmama nedeni tork et- hesaplanmasına yol açabilir. Bu da binanın doğal afetlere karşı
kisi oluşturmamasıdır. Cismin dönmesi için cisme uygulanan korunmasız durumda kalmasına neden olur.
kuvvetin tork etkisinin oluşması yani dönme noktasına belli
bir uzaklıkta olması gerekir.
Çalışma No.: 36
3. Kütle merkezi, bir nesneye göre tanımlanan bir konumdur.
1. Basit makineler işten ya da enerjiden kazanç sağlanamayan
düzeneklerdir. İş, fizik biliminde kuvvet ile yol büyüklükleri-
Çalışma No.: 32
nin ters orantılı olduğu bir kavram olarak açıklanır. Bu sebep-
1. Cisimlerin dengede olması için denge durumlarını bozabilecek le bir basit makineden kuvvetle birlikte yoldan aynı zamanda
diğer kuvvetlerin ortadan kaldırılması gerekir. Eğer cisimlere kazanç sağlanamaz.
etki eden kuvvetler var ise bu kuvvetlerin cisimlerin ağırlık 2. Makas bir kaldıraç olduğu için kuvvet kolu kısa tutularak yük
merkezlerinin dışında bulunan bölgelerde olmaması gerekir. kolu yani makas bıçağının nispeten daha uzak mesafeye etki
2. Binaların devrilmeden dengede kalabilmeleri için ağırlık etmesi, işin daha kolay yapılabilmesini sağlar.
merkezlerinden geçtiği varsayılan sanal çizginin bina taba- 3. Basit makine kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü değiştirerek
nını kesmesi gerekmektedir. Bina yüksekliği arttıkça merkez işin daha kolay yapılmasına yardımcı olan aletlere denir.
noktası yukarı doğru kayar; böylece bu çizginin, tabanı kesme
olasılığı azalır ve binanın dengede kalması güçleşir. Bu neden-
le binalar yapılırken ağırlık merkezinin bina tabanına yakın Çalışma No.: 37
olmasına dikkat edilir.
1. Bu sorunun cevabı öğrencinin yorumuna bırakılmıştır. Muhte-
3. Ağırlık merkezi, ağırlık dağılımının ortalama konumu olarak mel cevaplardan biri şöyle olabilir:
ifade edilir.
• Büyük kuvvet gerektiren bir işin, küçük bir kuvvetle yapıla-
bilmesini sağlayan araçlara basit makine denir.
Çalışma No.: 33
• Kuvvetin amaca uygun bir hâle dönüşmesini sağlayarak ha-
yatı kolaylaştıran araçlara basit makine denir.
1. Asılan bir cismin dönmeden dengede kalabilmesi için gere-
ken koşul, ağırlık merkezi doğrultusunda asılması ya da bu • Kuvvetten kazanç sağlayan araçlara basit makine denir.
111