7. Sınıf Fen Bilimleri: Kuvvet ve Enerjiyi Keşfedelim Yazılıya Hazırlık

Bu ünitede fiziksel anlamda işi, işin nasıl hesaplandığını, kinetik ve potansiyel enerjiyi ve enerjinin nasıl dönüşüp korunduğunu tekrar edeceksin.

Yazılı öncesi konu özeti

Fiziksel anlamda iş

Bir cisme kuvvet uygulandığında cisim kuvvet doğrultusunda yol alıyorsa fiziksel anlamda iş yapılmış olur.
Yapılan iş, uygulanan kuvvet ile cismin kuvvet doğrultusunda aldığı yolun çarpımına eşittir: İş = Kuvvet × Yol.
Kuvvet newton (N), yol metre (m), iş joule (J) birimiyle ifade edilir: 1 J = 1 N × 1 m. Örneğin 20 N’luk kuvvetle 4 m yol aldırılan cisim üzerinde 80 J iş yapılır.
Kuvvet uygulandığı hâlde cisim hareket etmiyorsa ya da cisim kuvvete dik doğrultuda hareket ediyorsa fiziksel anlamda iş yapılmaz.
Günlük dilde “iş” denilen her şey (ödev yazmak, düşünmek, yorulmak) fiziksel anlamda iş değildir.

Kinetik ve potansiyel enerji

Enerji, iş yapabilme yeteneğidir ve birimi joule’dür (J). Bir cisim üzerinde iş yapıldığında cismin enerjisi değişir.
Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjidir; cismin kütlesine ve süratine bağlıdır. Duran cismin kinetik enerjisi sıfırdır.
Çekim potansiyel enerjisi, yerden yüksekteki cisimlerin sahip olduğu enerjidir; cismin kütlesine ve yerden yüksekliğine bağlıdır.
Esneklik potansiyel enerjisi; gerilmiş ya da sıkıştırılmış yay, lastik gibi esnek cisimlerde depolanan enerjidir ve gerilme ya da sıkışma miktarı arttıkça artar.

Enerji dönüşümü ve korunumu

Enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir; yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez. Buna enerjinin korunumu denir.
Yüksekten bırakılan bir cisim düşerken çekim potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar.
Yukarı doğru atılan top yükselirken kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür; tepe noktasında bir an durduğunda kinetik enerjisi sıfır olur.
Salınan bir sarkaçta en yüksek noktalarda potansiyel enerji, en alt noktada ise kinetik enerji en büyüktür.
Sürtünme olan ortamlarda hareket enerjisinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. Bu yüzden zıplayan top her seferinde daha az yükselir; ama toplam enerji yine korunur.

Bu ünitenin kazanımları (3)

FB.7.2.1 Fiziksel anlamda yapılan işin bağlı olduğu faktörlere ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme
FB.7.2.2 Enerji çeşitlerinden kinetik ve potansiyel enerjiyi karşılaştırabilme
FB.7.2.3 Enerji dönüşümünden hareketle enerjinin korunduğuna tümevarımsal akıl yürütebilme

Önemli kavramlar ve tanımlar

Fiziksel iş: Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesi; İş = Kuvvet × Yol.
Joule (J): İş ve enerjinin birimi; 1 J = 1 N × 1 m.
Newton (N): Kuvvetin birimi.
Enerji: İş yapabilme yeteneği.
Kinetik enerji: Hareket eden cisimlerin sahip olduğu, kütleye ve sürate bağlı enerji.
Çekim potansiyel enerjisi: Yerden yüksekteki cismin sahip olduğu, kütleye ve yüksekliğe bağlı enerji.
Esneklik potansiyel enerjisi: Gerilmiş ya da sıkıştırılmış esnek cisimlerde depolanan enerji.
Enerji dönüşümü: Enerjinin bir türden başka bir türe geçmesi.
Enerjinin korunumu: Enerjinin yoktan var, vardan yok edilemeyip yalnızca dönüşmesi.

İnteraktif yazılı provası

Sorular karışık sırayla, tek tek gelir. Her sorudan sonra cevabını kontrol eder, açıklamayı okursun. Sonunda hangi konuları tekrar etmen gerektiğini görürsün.

Misafir olarak çözüyorsun: sonucun kaydedilmez. Giriş yap

Yazılı soruları

Soruları istediğin sırayla çözebilirsin. Her sorunun altında cevabını kontrol eder, açıklamalı çözümü görürsün.

Klasik yazılı soruları

1Klasik

İş ve enerjinin birimi nedir?

2Klasik

40 N’luk sabit bir kuvvetle itilen kutu, kuvvet doğrultusunda 3 m yol alıyor. Kutu üzerinde yapılan iş kaç joule’dür?

3Klasik

Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjiye ne ad verilir?

4Klasik

Ağır bir çantayı elinde tutarak dakikalarca hareketsiz bekleyen bir öğrenci çok yorulmasına rağmen fiziksel anlamda iş yapmış sayılmaz. Nedenini açıklayınız.

Cevabın

Açık uçlu sorular

5Açık uçlu

Aynı yükseklikteki bir rafta 1 kg ve 3 kg kütleli iki kutu duruyor. Kutuların çekim potansiyel enerjilerini karşılaştırınız ve nedenini açıklayınız.

Cevabın

6Açık uçlu

Yere bırakılan bir top her zıplayışında bir öncekinden daha az yükselir. Bu durum enerjinin korunumuna aykırı mıdır? Açıklayınız.

Cevabın

Boşluk doldurma

7Boşluk doldurma

Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.

Bir cismin çekim potansiyel enerjisi kütlesine ve yerden bağlıdır. Kinetik enerjisi ise kütlesine ve bağlıdır.

8Boşluk doldurma

Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.

Gerilmiş bir lastikte ya da sıkıştırılmış bir yayda depolanan enerjiye potansiyel enerjisi denir.

Doğru-yanlış

9Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Bir cisme kuvvet uygulandığında her zaman fiziksel anlamda iş yapılmış olur.”

10Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Yerde hareketsiz duran bir topun kinetik enerjisi sıfırdır.”

11Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı yok olur.”

12Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Salınan bir sarkaç en alt noktadan geçerken kinetik enerjisi en büyük değerdedir.”

Eşleştirme

13Eşleştirme

Kavramları örnek ya da açıklamalarıyla eşleştirin.

Soldan bir kutuya, sonra sağdan uygun açıklamaya dokun. Bilgisayarda sağdaki kutuyu sürükleyip soldakinin üstüne bırakabilirsin.

Grafik, tablo ve görsel yorumlama

14Yorumlama

Tabloda dört öğrencinin kutulara uyguladığı sabit kuvvet ve kutuların kuvvet doğrultusunda aldığı yol verilmiştir. Öğrencilerin yaptığı işin büyükten küçüğe sıralanışı hangisidir?

Uygulanan kuvvet ve alınan yol
Öğrenci	Kuvvet (N)	Yol (m)
Ali	20	6
Ece	30	3
Can	15	10
Su	40	0

ASu > Ece > Ali > CanBAli > Can > Ece > SuCCan > Ali > Ece > SuDCan > Ece > Ali > Su

15Yorumlama

Grafikte bir topun yerden yüksekliğine göre çekim potansiyel enerjisi verilmiştir. Sürtünmenin ihmal edildiği bir ortamda top 4 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Top yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık kaç joule olur?

Topun yüksekliği ve çekim potansiyel enerjisi

Yerden yükseklik (m)	Çekim potansiyel enerjisi (J)
0	0
1	5
2	10
3	15
4	20

A0 JB5 JC10 JD20 J

Deney düzeneği yorumlama

16Deney

Bilyeler rampadan bırakılıp rampanın sonundaki aynı kutuya çarptırılıyor ve kutunun kayma mesafesi ölçülüyor. Bilyenin kütlesinin kinetik enerjiye etkisini incelemek için hangi iki düzenek karşılaştırılmalıdır?

Rampa ve bilye deneyi

I. düzenek

⚪ 50 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 20 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

II. düzenek

⚪ 50 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 40 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

III. düzenek

⚪ 100 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 20 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

Rampalar, kutular ve zemin her düzenekte aynıdır.

AI ve IIBI ve IIICII ve IIIDYalnız II

17Deney

Bir öğrenci aynı topu 50 cm, 100 cm ve 150 cm yüksekliklerden bırakıp topun ilk sıçrama yüksekliğini ölçmek istiyor. Bu deney için bir hipotez yazınız; bağımsız, bağımlı ve kontrol edilen değişkenleri belirtiniz.

Cevabın

Çoktan seçmeli sorular

18Çoktan seçmeli

Aşağıdaki durumların hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?

ADuvarı itip yerinden oynatamamakBYerdeki kitabı kaldırıp masaya koymakCHalteri başının üstünde hareketsiz tutmakDÇantayı aynı yükseklikte tutarak düz yolda sabit süratle yürümek

19Çoktan seçmeli

Kurulmuş oyuncak arabanın içindeki sıkışmış yay boşalırken araba hareket etmeye başlıyor. Bu sırada gerçekleşen temel enerji dönüşümü hangisidir?

AKinetik enerji → Esneklik potansiyel enerjisiBEsneklik potansiyel enerjisi → Kinetik enerjiCÇekim potansiyel enerjisi → Esneklik potansiyel enerjisiDIsı enerjisi → Çekim potansiyel enerjisi

Cevap anahtarı ve açıklamalı çözümler

Cevap anahtarını göster

No	Soru	Cevap ve açıklama
1	İş ve enerjinin birimi nedir?	Joule (J) İş ve enerji aynı birimle ölçülür: joule. 1 joule, 1 newtonluk kuvvetle 1 metre yol aldırıldığında yapılan iştir.
2	40 N’luk sabit bir kuvvetle itilen kutu, kuvvet doğrultusunda 3 m yol alıyor. Kutu üzerinde yapılan iş kaç joule’dür?	120 J İş = Kuvvet × Yol = 40 N × 3 m = 120 J.
3	Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjiye ne ad verilir?	Kinetik enerji Hareket eden her cismin kinetik enerjisi vardır. Kinetik enerji cismin kütlesine ve süratine bağlıdır.
4	Ağır bir çantayı elinde tutarak dakikalarca hareketsiz bekleyen bir öğrenci çok yorulmasına rağmen fiziksel anlamda iş yapmış sayılmaz. Nedenini açıklayınız.	Fiziksel anlamda iş yapılması için cisme kuvvet uygulanması ve cismin kuvvet doğrultusunda yol alması gerekir. Öğrenci çantaya kuvvet uygulasa da çanta yer değiştirmediği için yol sıfırdır. İş = Kuvvet × Yol olduğundan yapılan iş sıfırdır; yorulmak fiziksel işin ölçütü değildir. İş = Kuvvet × Yol formülünde yol sıfır olursa kuvvet ne kadar büyük olursa olsun iş sıfır olur.
5	Aynı yükseklikteki bir rafta 1 kg ve 3 kg kütleli iki kutu duruyor. Kutuların çekim potansiyel enerjilerini karşılaştırınız ve nedenini açıklayınız.	3 kg kütleli kutunun çekim potansiyel enerjisi daha büyüktür. Çekim potansiyel enerjisi cismin kütlesine ve yerden yüksekliğine bağlıdır. Yükseklikler aynı olduğundan kütlesi büyük olan kutunun enerjisi daha fazladır. Yükseklik sabitken kütle arttıkça çekim potansiyel enerjisi artar. Bu soruda değişen tek etken kütledir.
6	Yere bırakılan bir top her zıplayışında bir öncekinden daha az yükselir. Bu durum enerjinin korunumuna aykırı mıdır? Açıklayınız.	Aykırı değildir. Top her yere çarptığında ve havada hareket ederken enerjisinin bir kısmı sürtünme ve çarpma nedeniyle ısı ve ses enerjisine dönüşür. Bu yüzden topun hareket ve potansiyel enerjisi azalır, ama enerji yok olmaz; çevreye başka türlerde aktarılır. Toplam enerji korunur. Enerji yok olmaz; topun mekanik enerjisi azalırken çevreye verilen ısı ve ses enerjisi artar.
7	Bir cismin çekim potansiyel enerjisi kütlesine ve yerden …… bağlıdır. Kinetik enerjisi ise kütlesine ve …… bağlıdır.	yüksekliğine · süratine Çekim potansiyel enerjisi kütle ve yüksekliğe, kinetik enerji ise kütle ve sürate bağlıdır. Cismin rengi enerjiyi etkilemez.
8	Gerilmiş bir lastikte ya da sıkıştırılmış bir yayda depolanan enerjiye …… potansiyel enerjisi denir.	esneklik Esnek cisimler gerildiğinde ya da sıkıştırıldığında esneklik potansiyel enerjisi depolar ve serbest kalınca bu enerji harekete dönüşebilir.
9	Bir cisme kuvvet uygulandığında her zaman fiziksel anlamda iş yapılmış olur.	Yanlış. Doğrusu: Fiziksel anlamda iş yapılması için cismin uygulanan kuvvet doğrultusunda yol alması gerekir. Duvarı iten ama yerinden oynatamayan biri kuvvet uygular, fakat yol olmadığı için fiziksel iş yapmaz.
10	Yerde hareketsiz duran bir topun kinetik enerjisi sıfırdır.	Doğru Kinetik enerji hareket enerjisidir. Hareket etmeyen topun sürati sıfır olduğu için kinetik enerjisi de sıfırdır.
11	Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı yok olur.	Yanlış. Doğrusu: Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür; enerji yok olmaz. Ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ısınması, sürtünmeyle hareket enerjisinin ısıya dönüştüğünü gösterir.
12	Salınan bir sarkaç en alt noktadan geçerken kinetik enerjisi en büyük değerdedir.	Doğru Sarkaç aşağı inerken potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür; en alt noktada sürati ve kinetik enerjisi en büyüktür.
13	Kavramları örnek ya da açıklamalarıyla eşleştirin.	Kinetik enerji → Yokuş aşağı yuvarlanan top; Çekim potansiyel enerjisi → Dalında asılı duran elma; Esneklik potansiyel enerjisi → Gerilmiş ok yayı; Joule → İş ve enerjinin birimi; Newton → Kuvvetin birimi Hareket kinetik, yükseklik çekim potansiyel, gerilme ya da sıkışma esneklik potansiyel enerjisiyle ilgilidir.
14	Tabloda dört öğrencinin kutulara uyguladığı sabit kuvvet ve kutuların kuvvet doğrultusunda aldığı yol verilmiştir. Öğrencilerin yaptığı işin büyükten küçüğe sıralanışı hangisidir?	C) Can > Ali > Ece > Su İş = Kuvvet × Yol: Can 15 × 10 = 150 J, Ali 20 × 6 = 120 J, Ece 30 × 3 = 90 J, Su 40 × 0 = 0 J. En büyük kuvveti Su uygulasa da kutu yol almadığı için iş yapmamıştır.
15	Grafikte bir topun yerden yüksekliğine göre çekim potansiyel enerjisi verilmiştir. Sürtünmenin ihmal edildiği bir ortamda top 4 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Top yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık kaç joule olur?	D) 20 J Top 4 m’de 20 J potansiyel enerjiye sahiptir. Sürtünme yoksa düşerken bu enerjinin tamamı kinetik enerjiye dönüşür; yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık 20 J olur.
16	Bilyeler rampadan bırakılıp rampanın sonundaki aynı kutuya çarptırılıyor ve kutunun kayma mesafesi ölçülüyor. Bilyenin kütlesinin kinetik enerjiye etkisini incelemek için hangi iki düzenek karşılaştırılmalıdır?	B) I ve III Kütlenin etkisini görmek için yalnızca kütle farklı, bırakılma yüksekliği (dolayısıyla sürat) aynı olmalıdır. I ve III’te yükseklik 20 cm, kütleler farklıdır.
17	Bir öğrenci aynı topu 50 cm, 100 cm ve 150 cm yüksekliklerden bırakıp topun ilk sıçrama yüksekliğini ölçmek istiyor. Bu deney için bir hipotez yazınız; bağımsız, bağımlı ve kontrol edilen değişkenleri belirtiniz.	Hipotez: Top ne kadar yüksekten bırakılırsa o kadar yükseğe sıçrar. Bağımsız değişken topun bırakıldığı yükseklik, bağımlı değişken topun sıçrama yüksekliğidir. Kullanılan top, zemin ve topun bırakılma şekli kontrol edilen (sabit tutulan) değişkenlerdir. Deneyde yalnızca bırakılma yüksekliği değiştirilir. Daha yüksekten bırakılan topun potansiyel enerjisi büyük olduğundan daha yükseğe sıçraması beklenir.
18	Aşağıdaki durumların hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?	B) Yerdeki kitabı kaldırıp masaya koymak Kitap kaldırılırken uygulanan yukarı yönlü kuvvet doğrultusunda yol alır. Diğerlerinde ya yol yoktur ya da hareket, kuvvete dik doğrultudadır.
19	Kurulmuş oyuncak arabanın içindeki sıkışmış yay boşalırken araba hareket etmeye başlıyor. Bu sırada gerçekleşen temel enerji dönüşümü hangisidir?	B) Esneklik potansiyel enerjisi → Kinetik enerji Kurulan yayda esneklik potansiyel enerjisi depolanır. Yay boşalırken bu enerji arabanın hareket (kinetik) enerjisine dönüşür.

Açık uçlu sorulardaki cevaplar örnektir; aynı fikirleri farklı cümlelerle anlatan cevaplar da doğrudur.

İlgili deneyler ve çalışmalar

7. Sınıf Fen Bilimleri: Kuvvet ve Enerjiyi Keşfedelim Yazılıya Hazırlık

Bu ünitede fiziksel anlamda işi, işin nasıl hesaplandığını, kinetik ve potansiyel enerjiyi ve enerjinin nasıl dönüşüp korunduğunu tekrar edeceksin.

Yazılı öncesi konu özeti

Fiziksel anlamda iş

Bir cisme kuvvet uygulandığında cisim kuvvet doğrultusunda yol alıyorsa fiziksel anlamda iş yapılmış olur.
Yapılan iş, uygulanan kuvvet ile cismin kuvvet doğrultusunda aldığı yolun çarpımına eşittir: İş = Kuvvet × Yol.
Kuvvet newton (N), yol metre (m), iş joule (J) birimiyle ifade edilir: 1 J = 1 N × 1 m. Örneğin 20 N’luk kuvvetle 4 m yol aldırılan cisim üzerinde 80 J iş yapılır.
Kuvvet uygulandığı hâlde cisim hareket etmiyorsa ya da cisim kuvvete dik doğrultuda hareket ediyorsa fiziksel anlamda iş yapılmaz.
Günlük dilde “iş” denilen her şey (ödev yazmak, düşünmek, yorulmak) fiziksel anlamda iş değildir.

Kinetik ve potansiyel enerji

Enerji, iş yapabilme yeteneğidir ve birimi joule’dür (J). Bir cisim üzerinde iş yapıldığında cismin enerjisi değişir.
Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjidir; cismin kütlesine ve süratine bağlıdır. Duran cismin kinetik enerjisi sıfırdır.
Çekim potansiyel enerjisi, yerden yüksekteki cisimlerin sahip olduğu enerjidir; cismin kütlesine ve yerden yüksekliğine bağlıdır.
Esneklik potansiyel enerjisi; gerilmiş ya da sıkıştırılmış yay, lastik gibi esnek cisimlerde depolanan enerjidir ve gerilme ya da sıkışma miktarı arttıkça artar.

Enerji dönüşümü ve korunumu

Enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir; yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez. Buna enerjinin korunumu denir.
Yüksekten bırakılan bir cisim düşerken çekim potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar.
Yukarı doğru atılan top yükselirken kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür; tepe noktasında bir an durduğunda kinetik enerjisi sıfır olur.
Salınan bir sarkaçta en yüksek noktalarda potansiyel enerji, en alt noktada ise kinetik enerji en büyüktür.
Sürtünme olan ortamlarda hareket enerjisinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. Bu yüzden zıplayan top her seferinde daha az yükselir; ama toplam enerji yine korunur.

Bu ünitenin kazanımları (3)

FB.7.2.1 Fiziksel anlamda yapılan işin bağlı olduğu faktörlere ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme
FB.7.2.2 Enerji çeşitlerinden kinetik ve potansiyel enerjiyi karşılaştırabilme
FB.7.2.3 Enerji dönüşümünden hareketle enerjinin korunduğuna tümevarımsal akıl yürütebilme

Önemli kavramlar ve tanımlar

Fiziksel iş: Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesi; İş = Kuvvet × Yol.
Joule (J): İş ve enerjinin birimi; 1 J = 1 N × 1 m.
Newton (N): Kuvvetin birimi.
Enerji: İş yapabilme yeteneği.
Kinetik enerji: Hareket eden cisimlerin sahip olduğu, kütleye ve sürate bağlı enerji.
Çekim potansiyel enerjisi: Yerden yüksekteki cismin sahip olduğu, kütleye ve yüksekliğe bağlı enerji.
Esneklik potansiyel enerjisi: Gerilmiş ya da sıkıştırılmış esnek cisimlerde depolanan enerji.
Enerji dönüşümü: Enerjinin bir türden başka bir türe geçmesi.
Enerjinin korunumu: Enerjinin yoktan var, vardan yok edilemeyip yalnızca dönüşmesi.

İnteraktif yazılı provası

Sorular karışık sırayla, tek tek gelir. Her sorudan sonra cevabını kontrol eder, açıklamayı okursun. Sonunda hangi konuları tekrar etmen gerektiğini görürsün.

Misafir olarak çözüyorsun: sonucun kaydedilmez. Giriş yap

Yazılı soruları

Soruları istediğin sırayla çözebilirsin. Her sorunun altında cevabını kontrol eder, açıklamalı çözümü görürsün.

Klasik yazılı soruları

1Klasik

İş ve enerjinin birimi nedir?

2Klasik

40 N’luk sabit bir kuvvetle itilen kutu, kuvvet doğrultusunda 3 m yol alıyor. Kutu üzerinde yapılan iş kaç joule’dür?

3Klasik

Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjiye ne ad verilir?

4Klasik

Ağır bir çantayı elinde tutarak dakikalarca hareketsiz bekleyen bir öğrenci çok yorulmasına rağmen fiziksel anlamda iş yapmış sayılmaz. Nedenini açıklayınız.

Cevabın

Açık uçlu sorular

5Açık uçlu

Aynı yükseklikteki bir rafta 1 kg ve 3 kg kütleli iki kutu duruyor. Kutuların çekim potansiyel enerjilerini karşılaştırınız ve nedenini açıklayınız.

Cevabın

6Açık uçlu

Yere bırakılan bir top her zıplayışında bir öncekinden daha az yükselir. Bu durum enerjinin korunumuna aykırı mıdır? Açıklayınız.

Cevabın

Boşluk doldurma

7Boşluk doldurma

Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.

Bir cismin çekim potansiyel enerjisi kütlesine ve yerden bağlıdır. Kinetik enerjisi ise kütlesine ve bağlıdır.

8Boşluk doldurma

Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.

Gerilmiş bir lastikte ya da sıkıştırılmış bir yayda depolanan enerjiye potansiyel enerjisi denir.

Doğru-yanlış

9Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Bir cisme kuvvet uygulandığında her zaman fiziksel anlamda iş yapılmış olur.”

10Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Yerde hareketsiz duran bir topun kinetik enerjisi sıfırdır.”

11Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı yok olur.”

12Doğru-yanlış

Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?

“Salınan bir sarkaç en alt noktadan geçerken kinetik enerjisi en büyük değerdedir.”

Eşleştirme

13Eşleştirme

Kavramları örnek ya da açıklamalarıyla eşleştirin.

Soldan bir kutuya, sonra sağdan uygun açıklamaya dokun. Bilgisayarda sağdaki kutuyu sürükleyip soldakinin üstüne bırakabilirsin.

Grafik, tablo ve görsel yorumlama

14Yorumlama

Tabloda dört öğrencinin kutulara uyguladığı sabit kuvvet ve kutuların kuvvet doğrultusunda aldığı yol verilmiştir. Öğrencilerin yaptığı işin büyükten küçüğe sıralanışı hangisidir?

Uygulanan kuvvet ve alınan yol
Öğrenci	Kuvvet (N)	Yol (m)
Ali	20	6
Ece	30	3
Can	15	10
Su	40	0

ASu > Ece > Ali > CanBAli > Can > Ece > SuCCan > Ali > Ece > SuDCan > Ece > Ali > Su

15Yorumlama

Grafikte bir topun yerden yüksekliğine göre çekim potansiyel enerjisi verilmiştir. Sürtünmenin ihmal edildiği bir ortamda top 4 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Top yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık kaç joule olur?

Topun yüksekliği ve çekim potansiyel enerjisi

Yerden yükseklik (m)	Çekim potansiyel enerjisi (J)
0	0
1	5
2	10
3	15
4	20

A0 JB5 JC10 JD20 J

Deney düzeneği yorumlama

16Deney

Bilyeler rampadan bırakılıp rampanın sonundaki aynı kutuya çarptırılıyor ve kutunun kayma mesafesi ölçülüyor. Bilyenin kütlesinin kinetik enerjiye etkisini incelemek için hangi iki düzenek karşılaştırılmalıdır?

Rampa ve bilye deneyi

I. düzenek

⚪ 50 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 20 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

II. düzenek

⚪ 50 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 40 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

III. düzenek

⚪ 100 g bilye
📐 Bırakılma yüksekliği 20 cm
📦 Rampa sonunda boş kutu

Rampalar, kutular ve zemin her düzenekte aynıdır.

AI ve IIBI ve IIICII ve IIIDYalnız II

17Deney

Bir öğrenci aynı topu 50 cm, 100 cm ve 150 cm yüksekliklerden bırakıp topun ilk sıçrama yüksekliğini ölçmek istiyor. Bu deney için bir hipotez yazınız; bağımsız, bağımlı ve kontrol edilen değişkenleri belirtiniz.

Cevabın

Çoktan seçmeli sorular

18Çoktan seçmeli

Aşağıdaki durumların hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?

ADuvarı itip yerinden oynatamamakBYerdeki kitabı kaldırıp masaya koymakCHalteri başının üstünde hareketsiz tutmakDÇantayı aynı yükseklikte tutarak düz yolda sabit süratle yürümek

19Çoktan seçmeli

Kurulmuş oyuncak arabanın içindeki sıkışmış yay boşalırken araba hareket etmeye başlıyor. Bu sırada gerçekleşen temel enerji dönüşümü hangisidir?

Cevap anahtarı ve açıklamalı çözümler

Cevap anahtarını göster

No	Soru	Cevap ve açıklama
1	İş ve enerjinin birimi nedir?	Joule (J) İş ve enerji aynı birimle ölçülür: joule. 1 joule, 1 newtonluk kuvvetle 1 metre yol aldırıldığında yapılan iştir.
2	40 N’luk sabit bir kuvvetle itilen kutu, kuvvet doğrultusunda 3 m yol alıyor. Kutu üzerinde yapılan iş kaç joule’dür?	120 J İş = Kuvvet × Yol = 40 N × 3 m = 120 J.
3	Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjiye ne ad verilir?	Kinetik enerji Hareket eden her cismin kinetik enerjisi vardır. Kinetik enerji cismin kütlesine ve süratine bağlıdır.
4	Ağır bir çantayı elinde tutarak dakikalarca hareketsiz bekleyen bir öğrenci çok yorulmasına rağmen fiziksel anlamda iş yapmış sayılmaz. Nedenini açıklayınız.	Fiziksel anlamda iş yapılması için cisme kuvvet uygulanması ve cismin kuvvet doğrultusunda yol alması gerekir. Öğrenci çantaya kuvvet uygulasa da çanta yer değiştirmediği için yol sıfırdır. İş = Kuvvet × Yol olduğundan yapılan iş sıfırdır; yorulmak fiziksel işin ölçütü değildir. İş = Kuvvet × Yol formülünde yol sıfır olursa kuvvet ne kadar büyük olursa olsun iş sıfır olur.
5	Aynı yükseklikteki bir rafta 1 kg ve 3 kg kütleli iki kutu duruyor. Kutuların çekim potansiyel enerjilerini karşılaştırınız ve nedenini açıklayınız.	3 kg kütleli kutunun çekim potansiyel enerjisi daha büyüktür. Çekim potansiyel enerjisi cismin kütlesine ve yerden yüksekliğine bağlıdır. Yükseklikler aynı olduğundan kütlesi büyük olan kutunun enerjisi daha fazladır. Yükseklik sabitken kütle arttıkça çekim potansiyel enerjisi artar. Bu soruda değişen tek etken kütledir.
6	Yere bırakılan bir top her zıplayışında bir öncekinden daha az yükselir. Bu durum enerjinin korunumuna aykırı mıdır? Açıklayınız.	Aykırı değildir. Top her yere çarptığında ve havada hareket ederken enerjisinin bir kısmı sürtünme ve çarpma nedeniyle ısı ve ses enerjisine dönüşür. Bu yüzden topun hareket ve potansiyel enerjisi azalır, ama enerji yok olmaz; çevreye başka türlerde aktarılır. Toplam enerji korunur. Enerji yok olmaz; topun mekanik enerjisi azalırken çevreye verilen ısı ve ses enerjisi artar.
7	Bir cismin çekim potansiyel enerjisi kütlesine ve yerden …… bağlıdır. Kinetik enerjisi ise kütlesine ve …… bağlıdır.	yüksekliğine · süratine Çekim potansiyel enerjisi kütle ve yüksekliğe, kinetik enerji ise kütle ve sürate bağlıdır. Cismin rengi enerjiyi etkilemez.
8	Gerilmiş bir lastikte ya da sıkıştırılmış bir yayda depolanan enerjiye …… potansiyel enerjisi denir.	esneklik Esnek cisimler gerildiğinde ya da sıkıştırıldığında esneklik potansiyel enerjisi depolar ve serbest kalınca bu enerji harekete dönüşebilir.
9	Bir cisme kuvvet uygulandığında her zaman fiziksel anlamda iş yapılmış olur.	Yanlış. Doğrusu: Fiziksel anlamda iş yapılması için cismin uygulanan kuvvet doğrultusunda yol alması gerekir. Duvarı iten ama yerinden oynatamayan biri kuvvet uygular, fakat yol olmadığı için fiziksel iş yapmaz.
10	Yerde hareketsiz duran bir topun kinetik enerjisi sıfırdır.	Doğru Kinetik enerji hareket enerjisidir. Hareket etmeyen topun sürati sıfır olduğu için kinetik enerjisi de sıfırdır.
11	Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı yok olur.	Yanlış. Doğrusu: Sürtünmenin olduğu ortamlarda enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür; enerji yok olmaz. Ellerimizi birbirine sürttüğümüzde ısınması, sürtünmeyle hareket enerjisinin ısıya dönüştüğünü gösterir.
12	Salınan bir sarkaç en alt noktadan geçerken kinetik enerjisi en büyük değerdedir.	Doğru Sarkaç aşağı inerken potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür; en alt noktada sürati ve kinetik enerjisi en büyüktür.
13	Kavramları örnek ya da açıklamalarıyla eşleştirin.	Kinetik enerji → Yokuş aşağı yuvarlanan top; Çekim potansiyel enerjisi → Dalında asılı duran elma; Esneklik potansiyel enerjisi → Gerilmiş ok yayı; Joule → İş ve enerjinin birimi; Newton → Kuvvetin birimi Hareket kinetik, yükseklik çekim potansiyel, gerilme ya da sıkışma esneklik potansiyel enerjisiyle ilgilidir.
14	Tabloda dört öğrencinin kutulara uyguladığı sabit kuvvet ve kutuların kuvvet doğrultusunda aldığı yol verilmiştir. Öğrencilerin yaptığı işin büyükten küçüğe sıralanışı hangisidir?	C) Can > Ali > Ece > Su İş = Kuvvet × Yol: Can 15 × 10 = 150 J, Ali 20 × 6 = 120 J, Ece 30 × 3 = 90 J, Su 40 × 0 = 0 J. En büyük kuvveti Su uygulasa da kutu yol almadığı için iş yapmamıştır.
15	Grafikte bir topun yerden yüksekliğine göre çekim potansiyel enerjisi verilmiştir. Sürtünmenin ihmal edildiği bir ortamda top 4 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Top yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık kaç joule olur?	D) 20 J Top 4 m’de 20 J potansiyel enerjiye sahiptir. Sürtünme yoksa düşerken bu enerjinin tamamı kinetik enerjiye dönüşür; yere çarpmadan hemen önce kinetik enerjisi yaklaşık 20 J olur.
16	Bilyeler rampadan bırakılıp rampanın sonundaki aynı kutuya çarptırılıyor ve kutunun kayma mesafesi ölçülüyor. Bilyenin kütlesinin kinetik enerjiye etkisini incelemek için hangi iki düzenek karşılaştırılmalıdır?	B) I ve III Kütlenin etkisini görmek için yalnızca kütle farklı, bırakılma yüksekliği (dolayısıyla sürat) aynı olmalıdır. I ve III’te yükseklik 20 cm, kütleler farklıdır.
17	Bir öğrenci aynı topu 50 cm, 100 cm ve 150 cm yüksekliklerden bırakıp topun ilk sıçrama yüksekliğini ölçmek istiyor. Bu deney için bir hipotez yazınız; bağımsız, bağımlı ve kontrol edilen değişkenleri belirtiniz.	Hipotez: Top ne kadar yüksekten bırakılırsa o kadar yükseğe sıçrar. Bağımsız değişken topun bırakıldığı yükseklik, bağımlı değişken topun sıçrama yüksekliğidir. Kullanılan top, zemin ve topun bırakılma şekli kontrol edilen (sabit tutulan) değişkenlerdir. Deneyde yalnızca bırakılma yüksekliği değiştirilir. Daha yüksekten bırakılan topun potansiyel enerjisi büyük olduğundan daha yükseğe sıçraması beklenir.
18	Aşağıdaki durumların hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?	B) Yerdeki kitabı kaldırıp masaya koymak Kitap kaldırılırken uygulanan yukarı yönlü kuvvet doğrultusunda yol alır. Diğerlerinde ya yol yoktur ya da hareket, kuvvete dik doğrultudadır.
19	Kurulmuş oyuncak arabanın içindeki sıkışmış yay boşalırken araba hareket etmeye başlıyor. Bu sırada gerçekleşen temel enerji dönüşümü hangisidir?	B) Esneklik potansiyel enerjisi → Kinetik enerji Kurulan yayda esneklik potansiyel enerjisi depolanır. Yay boşalırken bu enerji arabanın hareket (kinetik) enerjisine dönüşür.

Açık uçlu sorulardaki cevaplar örnektir; aynı fikirleri farklı cümlelerle anlatan cevaplar da doğrudur.