1Klasik
Yükleniyor...
8. Sınıf Fen Bilimleri: Basit Makineler Yazılıya Hazırlık
Kaldıraçtan dişliye kadar basit makinelerin işimizi nasıl kolaylaştırdığını tekrar edelim. Unutma: Basit makineler kuvvetten kazandırabilir ama enerjiden asla tasarruf sağlamaz!
Yazılı öncesi konu özeti
Basit makinelerin genel özellikleri
- Basit makineler, kuvvetin büyüklüğünü, yönünü ya da doğrultusunu değiştirerek veya hareketi hızlandırarak işimizi kolaylaştıran araçlardır.
- Basit makineler iş ya da enerji tasarrufu sağlamaz; sürtünme önemsenmezse yapılan iş basit makine kullanılsa da kullanılmasa da aynıdır.
- Kuvvetten kazanç sağlanan basit makinelerde yoldan kaybedilir: daha az kuvvet uygulanır ama kuvvet daha uzun bir yol boyunca uygulanır.
- Kuvvet kazancı = Yük ÷ Uygulanan kuvvet. Kazanç 1’den büyükse kuvvetten kazanç vardır.
Kaldıraçlar
- Kaldıraç, bir destek noktası etrafında dönebilen çubuktur. Desteğin yüke uzaklığı yük kolu, kuvvete uzaklığı kuvvet koludur.
- Denge şartı: Yük x Yük kolu = Kuvvet x Kuvvet kolu.
- Kuvvet kolu yük kolundan uzunsa kuvvetten kazanç sağlanır.
- Destek ortada olanlar: makas, tahterevalli, pense. Yük ortada olanlar: el arabası, ceviz kıracağı, gazoz açacağı; bunlarda her zaman kuvvetten kazanç vardır.
- Kuvvet ortada olanlar: cımbız, maşa, olta kamışı; bunlarda kuvvetten kazanç yoktur ama hareket hassaslaşır ve yoldan kazanılır.
Makaralar ve palangalar
- Sabit makara tavana ya da bir yere sabitlenmiştir; kuvvetten kazanç sağlamaz (Kuvvet = Yük), yalnızca kuvvetin yönünü değiştirir. Bayrak direği buna örnektir.
- Hareketli makara yükle birlikte hareket eder. Makara ağırlığı ve sürtünme önemsenmezse kuvvet yükün yarısı kadardır; ancak yükü 1 m kaldırmak için ip 2 m çekilir.
- Sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı düzeneğe palanga denir. Kuvvet = Yük ÷ (yükü taşıyan ip sayısı) bağıntısıyla bulunur.
- Vinçler ve inşaat asansörleri palangalardan yararlanır.
Eğik düzlem, vida ve çıkrık
- Eğik düzlem, yükleri belirli bir yüksekliğe daha az kuvvetle çıkarmayı sağlayan eğimli yüzeydir: Kuvvet x Eğik düzlemin uzunluğu = Yük x Yükseklik.
- Yükseklik aynıyken eğik düzlemin uzunluğu arttıkça gereken kuvvet azalır, ancak alınan yol artar. Rampalar ve dağ yollarının virajlı yapılması buna örnektir.
- Vida, bir silindirin etrafına sarılmış eğik düzlem gibidir. Vida bir tur döndüğünde, ardışık iki diş arasındaki uzaklık (vida adımı) kadar ilerler.
- Çıkrık, birbirine bağlı ve aynı eksen etrafında dönen büyük ve küçük iki silindirden oluşur: Kuvvet x Kol (büyük yarıçap) = Yük x Silindirin yarıçapı. Kapı kolu, tornavida ve direksiyon çıkrık örnekleridir.
Dişliler, kasnaklar ve bileşik makineler
- Birbirine geçmiş iki dişli zıt yönde döner. Bir dişliden diğerine geçerken diş sayısı x tur sayısı eşittir; diş sayısı az olan dişli daha çok tur atar.
- Bir zincir ya da düz kayışla bağlı dişliler ve kasnaklar aynı yönde döner; kayış çapraz bağlanırsa zıt yönde dönerler.
- Birden fazla basit makinenin bir arada kullanıldığı araçlara bileşik makine denir.
- Bisiklette pedal ve aynakol bir çıkrık, zincirle bağlı dişliler hız ve tur ayarı, fren kolu da bir kaldıraç olarak çalışır.
Bu ünitenin kazanımları (3)
- F.8.5.1.1 Basit makinelerin sağladığı avantajları örneklerle açıklar.
- F.8.5 Kaldıraç, makara, eğik düzlem, çıkrık, vida ve dişlilerin nasıl iş kolaylığı sağladığını hesaplama ve deneylerle gösterir.
- F.8.5 Günlük yaşamdaki bir sorunu çözmek için basit makinelerden oluşan bir düzenek tasarlar.
Önemli kavramlar ve tanımlar
- Basit makine
- Kuvvetin büyüklüğünü, yönünü ya da doğrultusunu değiştirerek iş kolaylığı sağlayan araç.
- Destek noktası
- Kaldıracın etrafında döndüğü sabit nokta.
- Yük kolu
- Destek noktasının yüke olan uzaklığı.
- Kuvvet kolu
- Destek noktasının uygulanan kuvvete olan uzaklığı.
- Kuvvet kazancı
- Yükün, onu dengelemek için uygulanan kuvvete oranı.
- Sabit makara
- Yerinde dönen, yalnızca kuvvetin yönünü değiştiren makara.
- Hareketli makara
- Yükle birlikte hareket eden ve kuvvetten kazanç sağlayan makara.
- Palanga
- Sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı düzenek.
- Eğik düzlem
- Yükleri daha az kuvvetle yükseğe çıkarmaya yarayan eğimli yüzey.
- Çıkrık
- Aynı eksen etrafında birlikte dönen farklı yarıçaplı iki silindirden oluşan basit makine.
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
2Klasik
Bir silindirin etrafına sarılmış eğik düzleme benzetilen basit makine hangisidir?
3Klasik
Ağırlığı ve sürtünmesi önemsiz bir hareketli makarayla 80 N’luk yük dengede tutuluyor. Uygulanan kuvvet kaç N’dur?
4Klasik
Bir kutuyu kamyon kasasına rampa (eğik düzlem) kullanarak çıkarmak daha az kuvvet gerektirir. Buna rağmen rampanın enerji tasarrufu sağlamamasının nedenini açıklayınız.
Açık uçlu sorular
5Açık uçlu
Kapı kolları neden menteşeye uzak olan kenara takılır? Kaldıraç bilgisini kullanarak açıklayınız.
6Açık uçlu
Bisiklette kullanılan iki basit makineyi ve her birinin sağladığı kolaylığı yazınız.
Boşluk doldurma
7Boşluk doldurma
Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.
Sabit makara kuvvetin değiştirir ancak kuvvetten kazanç sağlamaz. Hareketli makarada kuvvetten kazanç sağlanırken kaybedilir.
8Boşluk doldurma
Boşlukları kelime havuzundan uygun kelimelerle doldurun.
Yüksekliği aynı olan bir eğik düzlemin uzunluğu artırılırsa yükü çıkarmak için gereken kuvvet . Birbirine geçmiş iki dişli yönlerde döner.
Doğru-yanlış
9Doğru-yanlış
Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?
“Düz bir kayışla birbirine bağlanan iki kasnak aynı yönde döner.”
10Doğru-yanlış
Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?
“Basit makineler kuvvetten kazanç sağladıkları için enerjiden de tasarruf sağlar.”
11Doğru-yanlış
Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?
“Cımbız, kuvvetten kazanç sağlayan bir kaldıraçtır.”
12Doğru-yanlış
Aşağıdaki ifade doğru mu, yanlış mı?
“Desteğin yük ile kuvvet arasında olduğu bir kaldıraçta, kuvvetin uygulandığı nokta değişmeden destek yüke yaklaştırılırsa yükü kaldırmak için gereken kuvvet azalır.”
Eşleştirme
13Eşleştirme
Araçları basit makine türleriyle eşleştirin.
Soldan bir kutuya, sonra sağdan uygun açıklamaya dokun. Bilgisayarda sağdaki kutuyu sürükleyip soldakinin üstüne bırakabilirsin.
Grafik, tablo ve görsel yorumlama
14Yorumlama
Kaldıraçların ağırlıkları önemsizdir. Tabloya göre yükü dengelemek için en küçük kuvvetin uygulandığı kaldıraç hangisidir?
| Kaldıraç | Yük (N) | Yük kolu (m) | Kuvvet kolu (m) |
|---|---|---|---|
| I | 300 | 0,5 | 1,5 |
| II | 200 | 0,4 | 1 |
| III | 120 | 1 | 1 |
15Yorumlama
Grafiğe göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
| Kuvvet kolu (cm) | Dengeleyen kuvvet (N) |
|---|---|
| 10 | 12 |
| 20 | 6 |
| 30 | 4 |
| 40 | 3 |
| 60 | 2 |
Deney düzeneği yorumlama
16Deney
Dinamometrelerde okunan F1 ve F2 değerleri hangi seçenekte doğru verilmiştir?
I. düzenek
- 🛞 Tavana asılı sabit makara
- 🏋️ 40 N’luk yük
- ⚖️ Dinamometrede okunan: F1
II. düzenek
- 🛞 Yüke bağlı hareketli makara
- 🏋️ 40 N’luk yük
- ⚖️ Dinamometrede okunan: F2
Makara ağırlıkları ve sürtünmeler önemsizdir; yükler dengededir.
17Deney
Cetvel kaldıracı ile “Kuvvet kolu uzadıkça gereken kuvvet azalır.” hipotezi test ediliyor. Deney basamaklarını doğru sıraya koyun.
- 1Cetvel ortasından desteğe yerleştirilir, yük bir tarafa sabit uzaklıkta asılır.
- 2Veriler yorumlanarak hipotezin doğrulanıp doğrulanmadığına karar verilir.
- 3Hipotez belirlenir ve değişkenler tanımlanır.
- 4Yük ve yük kolu sabit tutulup dinamometre farklı uzaklıklara takılarak kuvvetler ölçülür.
- 5Ölçümler tabloya kaydedilir ve grafiğe dönüştürülür.
Çoktan seçmeli sorular
18Çoktan seçmeli
200 N ağırlığındaki bir yük, 4 m uzunluğundaki sürtünmesiz bir eğik düzlemle 1 m yüksekliğe çıkarılıyor. Uygulanması gereken en küçük kuvvet kaç N’dur?
19Çoktan seçmeli
Bir çıkrığın kol uzunluğu 40 cm, ipin sarıldığı silindirin yarıçapı 10 cm’dir. 120 N’luk bir kova suyu dengede tutmak için kola uygulanması gereken kuvvet kaç N’dur? (Sürtünme önemsizdir.)
20Çoktan seçmeli
Birbirine geçmiş A ve B dişlilerinden A’nın 20, B’nin 40 dişi vardır. A dişlisi saat yönünde 4 tur döndüğünde B dişlisi için ne söylenebilir?
Cevap anahtarı ve açıklamalı çözümler
Cevap anahtarını göster
| No | Soru | Cevap ve açıklama |
|---|---|---|
| 1 | Bir kaldıracın etrafında döndüğü sabit noktaya ne ad verilir? | Destek noktası Yük kolu ve kuvvet kolu destek noktasından ölçülür. |
| 2 | Bir silindirin etrafına sarılmış eğik düzleme benzetilen basit makine hangisidir? | Vida Vidanın dişleri silindirin çevresine sarılmış bir rampaya benzer; vida döndükçe ilerler. |
| 3 | Ağırlığı ve sürtünmesi önemsiz bir hareketli makarayla 80 N’luk yük dengede tutuluyor. Uygulanan kuvvet kaç N’dur? | 40 N Hareketli makarada yükü iki ip taşır: Kuvvet = 80 N ÷ 2 = 40 N. |
| 4 | Bir kutuyu kamyon kasasına rampa (eğik düzlem) kullanarak çıkarmak daha az kuvvet gerektirir. Buna rağmen rampanın enerji tasarrufu sağlamamasının nedenini açıklayınız. | Rampa kullanıldığında daha az kuvvet uygulanır ama kutu daha uzun bir yol boyunca itilir. Kuvvetten kazanılan yoldan kaybedilir. Sürtünme önemsenmezse yapılan iş ve harcanan enerji, kutuyu doğrudan kaldırmakla aynıdır. Hiçbir basit makine iş ya da enerji kazancı sağlamaz; sağladığı şey kolaylıktır. |
| 5 | Kapı kolları neden menteşeye uzak olan kenara takılır? Kaldıraç bilgisini kullanarak açıklayınız. | Kapı, menteşe etrafında dönen bir kaldıraç gibidir; menteşe destek noktasıdır. Kol menteşeden uzağa takılırsa kuvvet kolu uzar. Kuvvet kolu uzadıkça kapıyı döndürmek için daha az kuvvet gerekir. Kapıyı menteşeye yakın bir yerden itmeyi dene: çok daha fazla kuvvet gerektiğini fark edersin. |
| 6 | Bisiklette kullanılan iki basit makineyi ve her birinin sağladığı kolaylığı yazınız. | Pedal ve aynakol bir çıkrık gibi çalışır; pedala uygulanan kuvvet dişliyi döndürür. Zincirle bağlı dişliler hareketi arka tekerleğe aktarır ve vites değiştirerek hız ya da kuvvet ayarı yapılır. Fren kolu bir kaldıraçtır; küçük bir kuvvetle frenin sıkılmasını sağlar. Bisiklet, birden fazla basit makinenin birlikte kullanıldığı bir bileşik makinedir. |
| 7 | Sabit makara kuvvetin …… değiştirir ancak kuvvetten kazanç sağlamaz. Hareketli makarada kuvvetten kazanç sağlanırken …… kaybedilir. | yönünü · yoldan Sabit makarada kuvvet yüke eşittir. Hareketli makarada kuvvet yarıya iner ama ip iki kat çekilir; enerjiden hiçbir zaman kazanç ya da kayıp sağlanmaz (sürtünme önemsiz). |
| 8 | Yüksekliği aynı olan bir eğik düzlemin uzunluğu artırılırsa yükü çıkarmak için gereken kuvvet ……. Birbirine geçmiş iki dişli …… yönlerde döner. | azalır · zıt Kuvvet x Uzunluk = Yük x Yükseklik olduğundan uzunluk artınca kuvvet azalır. Dişler birbirini ittiği için geçmiş dişliler zıt yönde döner. |
| 9 | Düz bir kayışla birbirine bağlanan iki kasnak aynı yönde döner. | Doğru Düz kayış her iki kasnağı aynı yönde döndürür; kayış çapraz bağlanırsa kasnaklar zıt yönde döner. |
| 10 | Basit makineler kuvvetten kazanç sağladıkları için enerjiden de tasarruf sağlar. | Yanlış. Doğrusu: Basit makineler kuvvetten kazanç sağlayabilir ancak enerjiden (işten) tasarruf sağlamaz. Kuvvetten kazanç yoldan kayıpla dengelenir; yapılan iş değişmez. |
| 11 | Cımbız, kuvvetten kazanç sağlayan bir kaldıraçtır. | Yanlış. Doğrusu: Cımbızda kuvvet, destek ile yük arasında uygulanır; kuvvet kolu yük kolundan kısa olduğu için kuvvetten kazanç sağlanmaz, hassas tutma ve yoldan kazanç sağlanır. Kuvvetin ortada olduğu kaldıraçlarda kuvvet kolu her zaman yük kolundan kısadır. |
| 12 | Desteğin yük ile kuvvet arasında olduğu bir kaldıraçta, kuvvetin uygulandığı nokta değişmeden destek yüke yaklaştırılırsa yükü kaldırmak için gereken kuvvet azalır. | Doğru Destek yüke yaklaştıkça yük kolu kısalır, kuvvet kolu uzar; bu nedenle daha az kuvvet gerekir. |
| 13 | Araçları basit makine türleriyle eşleştirin. | Makas → Desteğin ortada olduğu kaldıraç; El arabası → Yükün ortada olduğu kaldıraç; Maşa → Kuvvetin ortada olduğu kaldıraç; Bayrak direğindeki makara → Sabit makara Kaldıraçlar destek, yük ve kuvvetin hangisinin ortada olduğuna göre gruplanır. Bayrak direğinde makara yerinde döner ve ipi aşağı çekerek bayrağı yukarı çıkarmayı sağlar. |
| 14 | Kaldıraçların ağırlıkları önemsizdir. Tabloya göre yükü dengelemek için en küçük kuvvetin uygulandığı kaldıraç hangisidir? | B) II Kuvvet = Yük x Yük kolu ÷ Kuvvet kolu. I: 300 x 0,5 ÷ 1,5 = 100 N; II: 200 x 0,4 ÷ 1 = 80 N; III: 120 x 1 ÷ 1 = 120 N. En küçük kuvvet II’dedir. |
| 15 | Grafiğe göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur? | A) Kuvvet kolu arttıkça dengeyi sağlayan kuvvet azalır. Her noktada Kuvvet x Kuvvet kolu = 120 = 6 N x 20 cm’dir; kuvvet kolu artınca kuvvet azalır (ters orantı). 20 cm’de kuvvet yüke eşit olduğu için kazanç 1’dir; 60 cm’de kuvvet 2 N’dur. |
| 16 | Dinamometrelerde okunan F1 ve F2 değerleri hangi seçenekte doğru verilmiştir? | C) F1 = 40 N, F2 = 20 N Sabit makara kuvvetten kazanç sağlamaz: F1 = 40 N. Hareketli makarada yükü iki ip taşır: F2 = 40 ÷ 2 = 20 N. |
| 17 | Cetvel kaldıracı ile “Kuvvet kolu uzadıkça gereken kuvvet azalır.” hipotezi test ediliyor. Deney basamaklarını doğru sıraya koyun. | 1. Hipotez belirlenir ve değişkenler tanımlanır. 2. Cetvel ortasından desteğe yerleştirilir, yük bir tarafa sabit uzaklıkta asılır. 3. Yük ve yük kolu sabit tutulup dinamometre farklı uzaklıklara takılarak kuvvetler ölçülür. 4. Ölçümler tabloya kaydedilir ve grafiğe dönüştürülür. 5. Veriler yorumlanarak hipotezin doğrulanıp doğrulanmadığına karar verilir. Bilimsel süreçte önce hipotez ve değişkenler belirlenir, düzenek kurulur, tek değişken değiştirilerek ölçüm yapılır, veriler düzenlenir ve sonuç çıkarılır. |
| 18 | 200 N ağırlığındaki bir yük, 4 m uzunluğundaki sürtünmesiz bir eğik düzlemle 1 m yüksekliğe çıkarılıyor. Uygulanması gereken en küçük kuvvet kaç N’dur? | B) 50 Kuvvet x Uzunluk = Yük x Yükseklik: Kuvvet x 4 = 200 x 1, Kuvvet = 50 N. |
| 19 | Bir çıkrığın kol uzunluğu 40 cm, ipin sarıldığı silindirin yarıçapı 10 cm’dir. 120 N’luk bir kova suyu dengede tutmak için kola uygulanması gereken kuvvet kaç N’dur? (Sürtünme önemsizdir.) | A) 30 Kuvvet x Kol = Yük x Yarıçap: Kuvvet x 40 = 120 x 10, Kuvvet = 1200 ÷ 40 = 30 N. |
| 20 | Birbirine geçmiş A ve B dişlilerinden A’nın 20, B’nin 40 dişi vardır. A dişlisi saat yönünde 4 tur döndüğünde B dişlisi için ne söylenebilir? | B) Saat yönünün tersine 2 tur döner. Diş sayısı x tur sayısı eşittir: 20 x 4 = 40 x B, B = 2 tur. Geçmiş dişliler zıt yönde döndüğü için B saat yönünün tersine döner. |
Açık uçlu sorulardaki cevaplar örnektir; aynı fikirleri farklı cümlelerle anlatan cevaplar da doğrudur.