SARMAL YAYLAR

1. SARMAL YAYLAR • Maddeler üzerinde kuvvet uygulandığında,şekillerinde az yada çok değişmeler olur. • Bir yay çekilirse uzar,sıkıştırılırsa kısalır.Süngeri elimizle bastırdığımızda şekli değişir,elimizi çekince eski şeklini alır.

4. SARMAL YAYLAR • Çelik bir çubuğun bir ucu sabitleşip diğer ucundan bir kuvvet uygulanırsa çubuk eğilir,kuvvet kaldırıldığında çubuk eski şeklini alır. • Şekil değiştirici kuvvet ortadan kalktığında eski şeklini alan maddelere esnek maddeler denir.

5. SARMAL YAYLAR • Cam macununa elimizi değdirdiğimizde o da şekil değiştirir.fakat elimizi çekince eski şekliniş alamaz. • O halde cam macunu esnek bir madde değildir.

6. SARMAL YAYLAR • Sarmal bir yayı çekersek yay uzar, kuvvet ortadan kalkınca yay eski şeklini alır. • Çekme kuvvetini arttırınca yay daha da uzar. • Kuvvet ortada kalkınca yay eski durumuna dönmez.

7. SARMAL YAYLAR • Bu ve buna benzer durumlar esnekliğin bir sınırının olduğunu gösterir.kuvvet yeter derecede büyükse yaya kopabilir. Aynı boydaki paket lastiği ve çelik tel, uçlarından tutulup çekilecek olursa,paket lastiğindeki uzamayı görebildiğimiz halde,çelik teldeki uzamayı göremeyiz.Çelik teldeki uzamayı göremediğimiz halde ölçmek mümkündür.

8. KUVVET NEDİR? • Hareket olması için, cisimleri iten ya da çeken bir etki olması gerekir. Bu etki kuvvettir. Kuvveti göremeyiz, dolayısıyla bir cisim gibi onu tanımlayamayız. Fakat kuvveti sebep olduğu etkilerle tanımlayabiliriz.

9. Kuvvet, • 1-Duran bir cismi hareket ettiren, • 2-Hareket eden bir cismi durduran, • 3-Hareket eden bir cismin hızını ve yönünü değiştiren, • 4-Cisimlerde şekil değişikliği yapabilen etkiye denir.

10. Kuvvet Nasıl Gösterilir? • Kuvvetin sembolü F’dir. F, İngilizce’deki kuvvet kelimesinin baş harfidir. • Force: kuvvet F • Her kuvvetin bir yönü vardır. Kuvvet vektörlerle gösterilir.

11. Kuvvet

12. Kuvvet • Kuvvet vektörünün 4 elemanı vardır. • 1. Kuvvetin uygulama noktası • 2. Kuvvetin büyüklüğü • 3. Kuvvetin yönü • 4. Kuvvetin doğrultusu

13. Kuvvet • Eşit kuvvetler: Yönü ve büyüklüğü aynı olan kuvvetlerdir.

14. Kuvvetin birimi nedir? • Kuvvetin birimi Newton’dur. Newton, N ile gösterilir. 1 kg’lık bir cisme etki eden yer çekimi kuvveti ortalama 9,8 N’dur. Fakat bu değer hesap kolaylığı için genelde 10 N olarak alınır. Dolayısıyla 1 kg’lık cisme 10 N yer çekimi kuvveti etki eder diyoruz. 100 g’lık cisme ise yaklaşık 1 N yer çekimi kuvveti etki eder.

16. 2. Kuvveti Nasıl Ölçeriz? • Kuvvet dinamometre ile ölçülür. Dinamometre ile ölçüm yaparken yayların esneklik özelliğinden yararlanılır. Dinamometrenin üzerinde kuvvetin büyüklüğünü gösteren bölmeler bulunur.

17. 2. Kuvveti Nasıl Ölçeriz?

18. Kütle ve Ağırlık • Bir cisme etki eden yer çekimi kuvvetine o cismin ağırlığı denir. Ağırlık, cismin bulunduğu yerdeki çekim kuvvetine bağlıdır. Ağırlık, dinamometre ile ölçülür.

19. Kütle ve Ağırlık • Kütle, maddenin değişmeyen bir özelliğidir. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür. Bir cismin ağırlığını bulmak için cismin kütlesi ile yer çekimi sabiti çarpılır. • G = m . g

20. Kütle ve Ağırlık • Yer çekimi sabiti g’nin Dünya üzerindeki değeri yaklaşık olarak 10 N/kg’dır. Bir cismin kütlesi her yerde aynı olsa da ağırlığı aynı olmayabilir. Örneğin, cismin ağırlığı Dünya’da 600 N ise, Ay’daki ağırlığı 100 N’dur. Çünkü Ay’ın • çekim kuvveti Dünya’nınkinin 6’da biridir.

21. Kütle ve Ağırlık

22. Kütle ve Ağırlık • ÖRNEK SORU: • 1- Kütlesi 72 kg olan bir cismin Dünya ve Ay üzerindeki kütlesi ve ağırlığı nedir? (gdünya = 10 N/kg; gay=10/6 N/ kg )

23. Kütle ve Ağırlık • 2- I. Hareketli bir cismi durdurma • II. Duran bir cismi hareket ettirme • III. Bir cismin şeklini değiştirme • IV. Hareketli bir cismin yönünü değiştirme • Yukarıdaki ifadelerden hangileri, kuvvetin etkilerindendir?

24. Kütle ve Ağırlık • 3- Ay’daki kütlesi 6 kg olan bir taşın Dünya’daki ağırlığı ne olur? (g=10 N/kg)

25. İŞ NEDİR? Fiziksel anlamda iş;bir cisme uygulanan kuvvetin cismin kendi doğrultusunda yol aldırmasıdır. Fiziksel anlamda iş yapabilmemiz için cismin hareket etmesini engelleyen iki kuvveti yenerek,cisme uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmesidir. Kuvvet bir cisme uygulandığı doğrultuda iş yapar. örn:Yatay yolda sandığı iten bir adam,sürtünme kuvvetine karşı iş yapmış olur.Sırtındaki yükle bir merdiven çıkan adam yerçekimi kuvvetine karşı iş yapmış olur.elindeki yükle yatay bir yolda yürüyen bir adam işe fiziksel anlamda iş yapmış olmaz

26. FİZİKSEL ANLAMDA İŞ YAPABİLMEK İÇİN • Cisme kuvvet uygulanması ve Uygulanan kuvvet yerçekimi ve sürtünme kuvvetine eşit veya onlardan büyük olması lazım. • Cisim uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmesi lazım.

27. İşin “W” ile gösterilir.Birimi ise “Joule” dür Yapılan işi bulmak için;cisme uygulanan kuvveti,cismin aldığı yol ile çarparız. W=İş(joule) F=Kuvvet(Newton) X= alınan yol(metre) W=F.X F K K X

28. Soru:Bir öğrenci elimdeki 10 Newton’luk çantası ile yatay bir yolda 70 m yol almıştır.Bu öğrenci yerçekimine karşı kaç joule iş yapmış olur? A-700 B-7 C-0 D-80 Cevap C’dir .çünkü çanta,ona uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmemiştir.Çantayı taşırken alınan yol yatay fakat çantaya uygulanan kuvvet dik olduğu için iş yapılmamıştır.

29. Soru 2:Yere yatay bir kuvvetle bir arabayı 60 m iten bir adam 1380 joule’lik bir iş yapmıştır.Arabaya uygulanan kuvvet kaç newton’dur. F=1380/60 F=23 N W=F.X 1380=F.60

30. DEĞİŞİK DURUMLARDA YAPILAN İŞ A.SÜRTÜNME KUVVETİNE KARŞI YAPILAN İŞ B.YERÇEKİMİ KUVVETİNE KARŞI YAPILAN İŞ

31. SÜRTÜNME KUVVETİNE KARŞI YAPILAN İŞ Sürtünme kuvveti cisme uygulanan kuvvetle daima ters yöndedir.Bir cisim sürtünme kuvvetine karşı iş yapabilmek için cisme uygulanan kuvvetin,sürtünme kuvvetine eşit veya sürtünme kuvvetinden büyük olması gerekir. Sürtünme kuvvetine karşı yapılan iş W=Fs . X sürtünme kuvveti ile alınan yolun çarpımına eşittir

32. K F1=50 N K Fs • Soru: 50 m Şekildeki K cismi kendisine 50 Newton’luk bir kuvvet uygulanarak 50 m sabit hızla ilerlemiştir.Bu K cismi sürtünme kuvvetine karşı kaç joule iş yapmış olur? Çözüm:şekildeki K cismi kendisine 50 N’luk kuvvet uygulanarak 50 m SABİT hızla ilerliyor.bu cisim sabit hızla ilerlediğinden cisme uygulanan F1 kuvveti Fs kuvvetine EŞİTTİR. Dolayısıyla W=Fs.x => W=50.50 => W=2500 joule …

33. Yerçekimi kuvvetine karşı yapılan iş: Yükselen bir balon,merdivenden çıkan bir adam veya yerden taş alan bir çocuk yerçekimi kuvvetine karşı iş yapmış olur.yerçekimine karşı yapılan iş;cismin ağırlığı ile yükekliğinin çarpımına eşittir. W=m.g.h X h X

34. Çözüm:Bu çocuk çantaya 150 Newton’luk bir kuvvet uygulayarak 100 cm(veya 1m) yukarı kaldırıyor.buna göre çocuğun yaptığı işi bulunuz. W=mgh W=150.1.10 W=1500 j Soru:

35. İŞ YAP ENERJİ AKTAR1. İş Nedir? • Bir cisim, bir kuvvet etkisiyle kuvvet doğrultusunda hareket ediyorsa, bu kuvvet cisim üzerinde iş yapmış olur. • Günlük yaşantımızdan işe birçok örnek verebiliriz.

36. 1. İş Nedir? • Bir arabanın itilmesi, bir kovanın kaldırılması, bir elmanın ağaçtan yere düşmesi, bir kitabın çantadan çıkarılıp kitaplığa konması, çekiçle çivi çakılması, bir yayın sıkıştırılması iştir. • Bu örneklerin hepsinde bir kuvvet etkisinde cisimlerin hareketi söz konusudur.

37. İş Bir kuvvetin yaptığı işi bulmak için, kuvvetin büyüklüğü ile cismin yaptığı yer değiştirmeyi bilmek gerekir.

38. İş İş, kuvvetle kuvvetin cisme aldırdığı yol çarpılarak bulunur. İş bağıntısı þu şekilde ifade edilir: İş = kuvvet x yol Bunu sembolle gösterirsek, W = F . ∆x olur.

39. İş

40. Örnek Soru: • 1. Bir öğrenci 80 N ağırlığındaki çantasını evinden okula taşıyor. Ev ile okul arası 500 m ise öğrencinin yaptığı iş kaç j olur ? • 2. Bir yük asansörü 1200 N luk bir yükü binanın üst katına çıkarıyor. Bu sırada yapılan iş 9600 j dür. Asansör bu işi yaparken kaç metre yol almıştır ?

41. Örnek Soru: • 3. Duran bir at arabasına 300 N kuvvet uygulayan bir kimse kuvvet doğrultusunda 5 m yol aldırdığına göre yaptığı işi bulunuz • 4. Yerde bulunan bir taşı 10 m yükseğe çıkarmakta 100 j luk iş yapan bir kişi,bu cisme ne kadar kuvvet uygular ?

42. Örnek Soru: • 5. 20 N ağırlığındaki bir yükü 5 m yüksekliğindeki direğe tırmanarak çıkartan kişinin yaptığı işi bulunuz.

43. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİNİN BİRBİRİNE DÖNÜŞÜMÜ : • Sıkıştırılan yay da potansiyel enerji vardır. Yay serbest bırakılırsa kinetik enerjiye dönüşür. • Yukarıya doğru atılan cisimde kinetik enerji vardır. Ancak yükseldikçe hız ve kinetik enerjisi azalır.

44. POTANSİYEL VE KİNETİK ENERJİNİN BİRBİRİNE DÖNÜŞÜMÜ • Aksine potansiyel enerjisi artmaya başlar. Hızın bittiği yerde kinetik enerjisi de sıfır olur. • Ancak potansiyel enerjisi en yüksek seviyeye gelir. Bu olaylar daha da çoğaltılabilir.

45. ENERJİNİN KORUNUMU : • Doğadaki değişimler sırasında toplam enerji miktarı kesinlikle değişmez. • Ancak birbirine çevrilebilir. Yani enerji korunur. • Örneğin bir elektrik devresindeki ısı ve ışık enerjisi pildeki kimyasal enerjiye eşittir. • Yukarıya atılan taşın kaybettiği kinetik enerjisi taş düşerken tekrar kazanması gibi.

46. Şekildeki gibi masa kenarındaki bir kalem yere göre potansiyel enerjiye sahiptir. • Kalem masadan yere düşerken hem potansiyel hem kinetik enerjiye sahiptir. • Kalem yere çarptığında sadece kinetik enerjiye sahiptir. • Cisme dışarıdan bir kuvvetin etki etmediği bir sistemde, • herhangi bir andaki cismin potansiyel enerjisi • ile kinetik enerjisinin toplamı sabittir. • Buna mekanik enerjinin korunumu denir.

47. ÖRNEK: • Yukarıdan aşağıya düşen bir cismin potansiyel enerjisinin kinetik enerjisine dönüşmesi. • Yükseklikten dolayı sahip olunan potansiyel enerji yere düştükçe yükseklik azalır hız artar dolayısıyla potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.

48. ÖRNEK: • Aynı şekilde aşağıdan yukarı fırlatılan bir cismin kinetik enerjisinin yüksekliği artıp hızının azalması sebebiyle potansiyel enerjiye dönüşmesidir. • ÖRNEK: • Elektrik enerjisinin ütüde ısıya, cep telefonlarında kimyasal enerjiye dönüşmesi.

49. ÖRNEK: • Barajda biriken suyun potansiyel enerjisinin baraj açıldığında kinetik enerjiye dönüşüp daha sonra elektrik enerjisine dönüşmesi • ÖRNEK: • Ampullerde elektrik enerjisinin ışık enerjisine dönüşmesi. • Örneklerde görüldüğü gibi bütün enerji çeşitlerinde bir dönüşüm söz konusudur. Asla var olan bir enerji yok edilemediği gibi olmayan bir enerji var edilemez.

50. ÖRNEK SORU: • Bir apartmanın çatısından düşmeye bırakılan bir cisim için aşağıdakilerden hangileri doğrudur? • I. Potansiyel enerjisi azalır. • II. Kinetik enerjisi artar. • III. Enerjisinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür.