5. Sınıf Fen Bilimleri Kitabı Sayfa 78-79-80-81-82-83-84-85-86-87 MEB Yayınları
Ortaokul ve İmam Hatip Ortaokulu 5. Sınıf Fen Bilimleri Sürtünme Kuvveti Metni Etkinlik Cevapları Sayfa 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87
5. Sınıf Fen Bilimleri Kitabı Sürtünme Kuvveti Metni Etkinlik Cevapları
5. Sınıf Fen Bilimleri Kitabı Sayfa 78-79-80-81-82-83-84-85-86-87
1. Asfalt yolda mı, kumlu yolda mı yürümek daha kolaydır? Niçin?
Kısa Cevap : “Asfalt yolda mı, kumlu yolda mı yürümek daha kolaydır? Niçin?” ile ilgili kısa cevabı için tıklayınız.
Uzun Cevap :
Asfalt yolda yürümek, kumlu yolda yürümekten genellikle daha kolaydır. Bunun başlıca nedenleri şunlardır:
1. Yüzey Sertliği ve Stabilite
- Asfalt Yol:
- Sert ve Düz Yüzey: Asfalt yollar, sert ve pürüzsüzdür. Bu, yürüyen kişinin ayağının yere sağlam ve dengeli bir şekilde basmasını sağlar.
- Stabilite: Asfalt yüzey, ayağın altındaki desteği sabit tutar, bu da enerji kaybını en aza indirir ve yürümenin daha az yorucu olmasını sağlar.
- Kumlu Yol:
- Yumuşak ve Kaygan Yüzey: Kumlu yollar, yumuşak ve dengesizdir. Ayak her bastığında kumun içine gömülür ve kayabilir.
- Denge Kaybı: Kumda yürürken ayak sürekli olarak stabil bir zemin arar ve bu da enerji kaybına neden olur. Yürüyüş daha fazla kas gücü gerektirir ve dengeyi sağlamak için daha fazla çaba harcanır.
2. Enerji Tüketimi ve Verimlilik
- Asfalt Yol:
- Daha Az Enerji Harcama: Sert ve stabil yüzeyler, adım başına daha az enerji harcamanıza neden olur. Bu, yürümenin daha verimli ve daha az yorucu olmasını sağlar.
- Daha Hızlı Yürüyüş: Asfalt üzerinde yürürken enerji verimliliği daha yüksek olduğu için daha hızlı hareket edilebilir.
- Kumlu Yol:
- Daha Fazla Enerji Harcama: Kumlu yüzeyler daha fazla enerji gerektirir çünkü ayak her adımda kumun içine gömülür ve bu da ek çaba gerektirir.
- Daha Yavaş Yürüyüş: Kumda yürürken adımlar daha kısa ve daha yavaş olur çünkü dengeyi korumak ve kaymayı önlemek için daha fazla dikkat gerekir.
3. Fiziksel Yük ve Yorgunluk
- Asfalt Yol:
- Daha Az Kas Yükü: Sabit ve sert yüzeyler, kasların daha az çalışmasını sağlar. Bu, yorgunluğun daha geç hissedilmesine neden olur.
- Kumlu Yol:
- Daha Fazla Kas Yükü: Kumda yürümek, daha fazla kas grubu kullanmayı gerektirir. Özellikle ayak bileği, baldır ve uyluk kasları daha fazla çalışır, bu da daha hızlı yorulmaya neden olur.
Bu nedenlerden dolayı, asfalt yolda yürümek genellikle daha kolay ve daha az yorucudur. Kumlu yolda yürümek ise daha fazla enerji harcamasına ve daha hızlı yorulmaya yol açar.
2. Fatih Sultan Mehmet, İstanbul’un fethi sırasında gemileri kütükler üzerinde yürütmüştür. Bunu yaparken kütüklerin üstüne yağ döktürmüştür. Bu uygulamaların yapılma amacı nedir? Yorumlayınız.
Kısa Cevap :
Fatih Sultan Mehmet, gemileri kütükler üzerinde yürütürken yağ döktürerek sürtünmeyi azaltmış ve gemilerin kolayca kaymasını sağlamıştır.
Uzun Cevap :
Fatih Sultan Mehmet, İstanbul’un fethi sırasında gemileri karadan yürütmek için kütüklerin üstüne yağ döktürmüştür.
Bu uygulamanın amacı, sürtünmeyi azaltarak gemilerin kütükler üzerinde daha kolay ve hızlı bir şekilde kaymasını sağlamaktır. Bu sayede gemiler, düşman tarafından fark edilmeden ve zorluk çekmeden karadan denize indirilmiştir.
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 79 Cevapları
Soru : Peki, hareketli bir cismi yavaşlatan veya durduran etki nedir?
Kısa Cevap : “Peki, hareketli bir cismi yavaşlatan veya durduran etki nedir?” ile ilgili kısa cevabı için tıklayınız.
Uzun Cevap :
Hareketli bir cismi yavaşlatan veya durduran etki, sürtünme kuvveti ve direnç kuvvetleridir. Sürtünme, cismin yüzeyi ile temas ettiği yüzey arasındaki karşıt kuvvettir. Hava veya su direnci gibi ortamın etkisi de hareketi yavaşlatabilir.
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 80 Cevapları
ETKİNLİK ZAMANI 1: Farklı Yüzeylerde Sürtünme Kuvveti
Araç ve Gereçler
– Cam levha
– Zımpara kâğıdı
– Dinamometre
– Tahta takoz
– Askılı ağırlık takımı
Amaç
Farklı yüzeylerde sürtünme kuvvetinin harekete etkisini gözlemlemek
Hazırlayınız
• Sınıfta üçer kişilik gruplar oluşturunuz.
• Üzerine ağırlık yerleştirilmiş tahta takozu, cam levha üzerinde dinamometre ile çekiniz.
• Takoz hareket ederken dinamometrenin gösterdiği değeri aşağıdaki tablonun ilgili alanına yazınız.
• Üzerine ağırlık yerleştirilmiş tahta takozu, zımpara kâğıdı üzerinde dinamometre ile çekiniz.
• Takoz hareket ederken dinamometrenin gösterdiği değeri aşağıdaki tablonun ilgili alanına yazınız.
1. Hangi durumda dinamometrede okunan değer daha büyüktür? Yazınız.
Cevap :
Zımpara kâğıdı üzerinde dinamometrede okunan değer daha büyüktür.
2. Hangi durumda tahta takozu etkileyen sürtünme kuvveti daha büyüktür? Nedenini yazınız.
Cevap :
Zımpara kâğıdı üzerinde tahta takozu etkileyen sürtünme kuvveti daha büyüktür çünkü zımpara kâğıdı daha pürüzlü bir yüzeye sahiptir.
3. Sürtünme kuvveti, sürtünen yüzeylerin pürüzlülüğü ile nasıl değişmektedir? Söyleyiniz.
Cevap :
Sürtünen yüzeylerin pürüzlülüğü arttıkça sürtünme kuvveti de artar.
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 81 Cevapları
1. Sürtünme kuvvetinin az ve çok olduğu zeminlere farklı örnekler yazınız.
Kısa Cevap : “Sürtünme kuvvetinin az ve çok olduğu zeminlere farklı örnekler yazınız.” ile ilgili kısa cevabı için tıklayınız.
Uzun Cevap :
Maddeler Halinde sürtünme kuvvetinin az ve çok olduğu zeminlere örnekler:
Sürtünme Kuvvetinin Az Olduğu Zeminler:
- Buz: Buz yüzeyi, düşük sürtünme katsayısına sahiptir ve üzerinde yürümek veya kaymak kolaydır.
- Islak Fayans: Islak fayans yüzeyler, sürtünmenin çok düşük olduğu zeminlerdendir.
- Yağlı Metal Yüzey: Yağlı veya kayganlaştırıcı sürülmüş metal yüzeyler de düşük sürtünme sağlar.
Sürtünme Kuvvetinin Çok Olduğu Zeminler:
- Asfalt: Pürüzlü yüzeyi sayesinde yüksek sürtünme sağlar ve araçların yol tutuşunu artırır.
- Kum: Özellikle ıslak kum, yüksek sürtünme kuvvetine sahiptir.
- Halı: Halı yüzeyler, yüksek sürtünme katsayısı ile nesnelerin kaymasını zorlaştırır.
2. Günlük hayatta sürtünme kuvvetinin etkilerine farklı örnekler yazınız.
Kısa Cevap : “Günlük hayatta sürtünme kuvvetinin etkilerine farklı örnekler yazınız.” ile ilgili kısa cevabı için tıklayınız.
Uzun Cevap :
Madde Madde günlük hayatta sürtünme kuvvetinin etkilerine farklı örnekler:
- Yürümek: Ayakkabılarımızın zemine tutunmasını sağlayarak kaymadan yürümemizi sağlar.
- Araç Frenlemesi: Araçların fren yaparken durmasını sağlar.
- Kalemle Yazmak: Kalemin kağıt üzerinde yazmasını sağlar.
- Kapı Açmak/Kapatmak: Menteşe ve kapı arasındaki sürtünme kapının istenilen pozisyonda kalmasını sağlar.
- Tırmanma: Kaya tırmanışında ayak ve el ile yüzey arasındaki sürtünme, tırmanıcının kaymasını engeller.
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 83 Cevapları
Soru : Günlük hayatta sürtünme kuvvetinin artırıldığı ve azaltıldığı durumlara örnekler veriniz. Örneklerinizi aşağıya yazınız.
Uzun Cevap :
Maddeler Halinde Günlük hayatta sürtünme kuvvetinin artırıldığı ve azaltıldığı durumlara örnekler ;
Sürtünme Kuvvetinin Artırıldığı Durumlar:
- Kaygan Yüzeylerin Pürüzlendirilmesi: Araç lastiklerinin dişli olması, kaymayı önler.
- Halı Kullanımı: Zemine halı serilerek sürtünme artırılır.
- Kapı Menteşeleri Yağlanmazsa: Kapı menteşelerinin yağlanmaması, sürtünmeyi artırır.
Sürtünme Kuvvetinin Azaltıldığı Durumlar:
- Yağlama: Makine parçalarının yağlanması, sürtünmeyi azaltır.
- Buz Üzerinde Kayma: Araçların buz üzerinde daha kolay kaymasını sağlamak için buz pistleri oluşturulması.
- Teflon Kaplama: Teflon kaplı tavalar, sürtünmeyi azaltarak yapışmayı önler.
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 85 Cevapları
Soru : Sürtünme kuvvetini artıran ve azaltan sistemlerden faydalanarak sürtünmeyi artırmaya veya azaltmaya yönelik yeni fikirler bulunuz. Fikirlerinizi aşağıya yazınız.
Uzun Cevap :
Madde Madde Sürtünmeyi artırmak veya azaltmak için çeşitli yöntemler ve teknolojiler kullanarak yenilikçi fikirler geliştirebiliriz:
Sürtünmeyi Artırmaya Yönelik Fikirler:
- Pürüzlü Yüzey Kaplamaları: Özellikle otomobil lastikleri için, lastik dişlerinin derinliği artırılabilir. Ayrıca, halı veya asfalt yolların pürüzlülüğü artırılabilir.
- Fırçalı Sistemler: Yürüyüş yollarında veya merdivenlerde, fırça benzeri yapılar ekleyerek sürtünmeyi artırabilirsiniz. Bu, kaymayı önler.
- Aşındırıcı Kaplamalar: Endüstriyel zeminlerde, aşındırıcı malzemelerle kaplama yaparak sürtünmeyi artırabilirsiniz. Örneğin, kum veya korundum kaplamalar kullanılabilir.
Sürtünmeyi Azaltmaya Yönelik Fikirler:
- Mikro Yağlama Sistemleri: Araç ve makinelerde sürekli yağlama sağlayan mikro yağlama sistemleri kullanılabilir. Bu sistemler, sürtünmeyi önemli ölçüde azaltır.
- Teflon ve Diğer Kaygan Kaplamalar: Yüzeylere teflon kaplama uygulanabilir. Ayrıca, yeni nesil kaygan kaplamalar veya seramik kaplamalar kullanılabilir.
- Manyetik Yüzeyler: Manyetik alanlar kullanarak yüzeyler arasında sürtünmeyi azaltan sistemler geliştirilebilir. Bu, özellikle yüksek hızlı trenlerde veya uzay araçlarında faydalı olabilir.
- Gaz veya Sıvı Film Kullanımı: Yüzeyler arasında ince bir gaz veya sıvı film oluşturacak sistemler kullanılabilir. Bu yöntem, özellikle hassas makinelerde sürtünmeyi minimize eder.
İlginç Bir Öneri:
- Akıllı Yüzey Kaplamaları: Sürtünme ihtiyacına göre kendini ayarlayan akıllı malzemeler geliştirilebilir. Örneğin, sıcaklık veya basınca duyarlı kaplamalar, sürtünmeyi otomatik olarak artırabilir veya azaltabilir.
Bu fikirler, çeşitli alanlarda sürtünme kuvvetini optimize etmek için kullanılabilir.
Soru : Aşağıda sürtünme kuvvetinin olumlu ve olumsuz etkilerine örnekler verilmiştir. Başlarındaki numaraları uygun alanlara örnekteki gibi yazınız.
1. Ayakkabı tabanlarının zamanla aşınması
2. Yazı yazılması
3. Su bardağının elle tutulması
4. Frene basılınca araçların durması
5. Makine parçalarının aşınması
6. Gemilerin burun kısımlarının sivri tasarlanması
7. Kumlu zeminde yürürken zorlanılması
8. Kapı menteşelerinin zamanla gıcırdaması
9. Diş fırçası kullanarak dişlerin temizlenmesi
Cevap :
Olumlu etki : 2, 3, 4, 6, 9
Olumsuz etki : 1, 5, 7, 8
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 86 Cevapları
Soru : Aşağıdaki durumlar sürtünmeyi artırır mı, azaltır mı? Doğru seçeneği örnekteki gibi işaretleyiniz.
Cevap :
Kışlık botların tabanlarının girintili çıkıntılı olması = Artırır
Kaleci eldivenlerinin pürüzlü olması = Artırır
Yağlı güreş yapanların, güreş öncesi yağlanması = Azaltır
Gemilerin uç kısımlarının “V” şeklinde tasarlanması = Azaltır
Bisiklet zincirinin yağlanması = Azaltır
Uçakların burun kısımlarının sivri yapılması = Azaltır
Valizlerin tekerlekli olması = Azaltır
Paraşütlerin geniş tasarlanması = Azaltır
Karlı yollarda araba tekerleklerine zincir takılması = Artırır
Merdiven basamaklarına kaydırmaz bant yapıştırılması = Artırır
5. Sınıf Fen Bilimleri MEB Yayınları Ders Kitabı Sayfa 87 Cevapları
FEN, MÜHENDİSLİK VE GİRİŞİMCİLİK UYGULAMALARI
Bazı canlılar, yaşadıkları ortamlarda hava ve su direncini azaltan doğal özelliklere sahiptir. Mühendisler, teknolojik araçların tasarımında hayvanların bu özelliklerinden ilham almışlardır. Örneğin büyük gemilerin tasarımı için yunus, hızlı tren tasarımı için yalıçapkını kuşu örnek alınmıştır. Böylece canlıların sahip olduğu doğal özellikler, teknolojik araçlara uyarlanmıştır.
Soru : Siz de mühendislerin hava ve su direncini azaltmaya yönelik tasarladığı bu araçlara benzer bir araç tasarlayınız. Tasarımınızı öncelikle çiziniz.
Daha sonra gerekli araç ve gereçleri temin ederek çiziminizi üç boyutlu modele dönüştürebilirsiniz. Tasarımınızı, öğretmeniniz rehberliğinde ve sınıf ortamında; sayfa 13, 14, 15 ve 16’da verilen bilimsel süreç ve mühendislik tasarım basamaklarını kullanarak hazırlayınız. Hazırladığınız bu tasarımı yıl sonunda yapılacak bilim şenliğinde sergilemek için saklayınız. İsterseniz tasarımınızı genel ağda paylaşabilir veya sınıftaki arkadaşlarınıza tanıtabilirsiniz.
Cevap :
Hava ve su direncini azaltmaya yönelik araç tasarımı, aerodinamik ve hidrodinamik prensiplerin dikkatlice uygulanmasını gerektirir. İşte böyle bir aracın tasarımı için izlenecek genel adımlar ve dikkat edilmesi gereken hususlar:
Adım 1: İhtiyaçların Belirlenmesi
- Amacı: Araç su altında mı, hava ortamında mı kullanılacak? (Örneğin: su altında bir denizaltı mı, yoksa hava direncini azaltmak için bir otomobil mi?)
- Kullanım Alanı: Araç hangi hızlarda çalışacak? Hangi tür manevraları yapması gerekecek?
Adım 2: Temel Tasarım Prensipleri
- Aerodinamik/Hidrodinamik Şekil: Aracın şekli, akışkanın (hava veya su) üzerinden akarken minimum direnç yaratacak şekilde olmalıdır. Bu genellikle damla veya mermi şeklinde bir tasarımı ifade eder.
- Malzeme Seçimi: Yüzey pürüzsüzlüğü ve malzemenin sürtünme katsayısı düşük olmalıdır.
- Yüzey Alanı: Hava veya su ile temas eden yüzey alanı en aza indirilmelidir.
Adım 3: Tasarım ve Modelleme
- CAD Yazılımları: Aracın 3D modellemesi için SolidWorks, AutoCAD, veya Rhino gibi CAD yazılımları kullanılabilir.
- Akışkanlar Dinamiği Analizi: CFD (Computational Fluid Dynamics) yazılımları kullanılarak aracın hava ve su direncine karşı nasıl performans gösterdiği simüle edilir. Ansys Fluent veya OpenFOAM bu amaçla kullanılabilir.
Adım 4: Prototip Üretimi ve Testi
- Prototip Üretimi: 3D baskı veya CNC makineleri kullanılarak ilk prototip üretilebilir.
- Rüzgar Tüneli/Su Kanalı Testleri: Prototip, rüzgar tüneli veya su kanalı testlerine tabi tutularak gerçek dünya koşullarında performansı ölçülür.
Adım 5: Optimizasyon ve Son Üretim
- Geri Bildirim ve İyileştirme: Test sonuçlarına göre tasarımda gerekli değişiklikler yapılır.
- Son Üretim: Nihai tasarım onaylandıktan sonra seri üretime geçilir.
Örnek Tasarım
Örnek olarak, hava direncini azaltmak için bir otomobil tasarımı yapalım:
1. Araç Şekli ve Yapısı:
- Ön Kısım: Burun kısmı ince ve düşük profilli olmalı, böylece hava akışı düzgün bir şekilde dağılır.
- Arka Kısım: Kademeli olarak daralan bir yapı, arka kısımda türbülansın en aza indirilmesini sağlar.
- Tekerlekler: Tam kapalı tekerlek yapıları, hava direncini azaltır.
2. Yüzey ve Malzeme:
- Yüzey: Pürüzsüz ve parlak yüzeyler, hava akışını optimize eder.
- Malzeme: Hafif ve dayanıklı malzemeler (örneğin karbon fiber).
3. Ek Özellikler:
- Aerodinamik Kanatlar: Aracın arkasında ve önünde yer alan kanatlar, hava akışını yönlendirir ve aracı yere bastırarak daha iyi yol tutuşu sağlar.
- Alt Gövde Panelleri: Aracın alt kısmında düz paneller, alt gövdeye giren hava akışını minimize eder.
Bu tasarım süreci, su altı araçları için de benzer şekilde uyarlanabilir. Ancak su altı araçları için, su yoğunluğu ve basınç farklılıkları gibi ek faktörler göz önünde bulundurulmalıdır.
Eğer daha spesifik bir araç veya kullanım durumu hakkında bilgi verirseniz, daha detaylı ve özel bir tasarım sağlayabilirim.
