💡 6. Sınıf Fen Bilimleri: Deneyler sonucunda çeşitli maddelerin yoğunluklarını ilişkin tüm dengelimsel akıl yürütebilme Çözümlü Örnekler
1
Çözümlü Örnek
Kolay Seviye
Deney: Bir öğrenci, kütlesi \( 150 \) gram olan bir metal bilyeyi, içinde \( 100 \) mL su bulunan dereceli silindirin içine atıyor. Su seviyesi \( 130 \) mL çizgisine yükseliyor.
Buna göre bu metal bilyenin yoğunluğu kaç \( g/cm^{3} \) olur? (Not: \( 1 \) mL = \( 1 \) \( cm^{3} \))
Çözüm ve Açıklama
Çözüm Adımları:
Adım 1: Önce bilyenin hacmini bulmalıyız. Dereceli silindirdeki artış miktarı bilyenin hacmine eşittir.
Hacim (V) = Son Seviye - İlk Seviye
V = \( 130 - 100 = 30 \) \( cm^{3} \)
Adım 2: Soruda bilyenin kütlesi (m) \( 150 \) g olarak verilmiştir.
Birbirine karışmayan K, L ve M sıvıları bir kap içerisinde şekildeki gibi dengededir. En altta M sıvısı, ortada L sıvısı ve en üstte K sıvısı bulunmaktadır.
Bu sıvıların yoğunluklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız ve nedenini açıklayınız. 🧪
Çözüm ve Açıklama
Çözüm Adımları:
Kural: Birbirine karışmayan sıvılar aynı kaba konulduğunda, yoğunluğu en büyük olan sıvı en alta çöker, yoğunluğu en küçük olan sıvı ise en üstte kalır.
Gözlem: Kapta en altta M, ortada L ve en üstte K sıvısı yer almaktadır.
Mantıksal Sıralama:
En alttaki M sıvısının yoğunluğu en büyüktür.
En üstteki K sıvısının yoğunluğu en küçüktür.
👉 Sıralama: \( d_{M} > d_{L} > d_{K} \)
✅ Sonuç: Maddelerin yoğunlukları arasındaki ilişki M > L > K şeklindedir.
3
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
Neden Zeytinyağı Üste Çıkar? 🥗
Mutfakta salata yaparken su ve zeytinyağını karıştırdığımızda zeytinyağının her zaman suyun üzerinde kaldığını görürüz. Bu durumun fen bilimlerindeki karşılığı nedir? Maddelerin yoğunluk değerlerini (Su: \( 1 \) \( g/cm^{3} \), Zeytinyağı: \( 0,9 \) \( g/cm^{3} \)) kullanarak açıklayınız.
Çözüm ve Açıklama
Açıklama:
Yoğunluk Farkı: Maddelerin birim hacimdeki kütlelerine yoğunluk denir. Suyun yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) iken zeytinyağının yoğunluğu yaklaşık \( 0,9 \) \( g/cm^{3} \)'tür.
Batma-Yüzme İlişkisi: Yoğunluğu, içinde bulunduğu sıvının yoğunluğundan küçük olan maddeler yüzer.
Sonuç: Zeytinyağının yoğunluğu (\( 0,9 \)), suyun yoğunluğundan (\( 1 \)) daha küçük olduğu için zeytinyağı suyun üzerinde kalır.
💡 Bilgi: Halk arasında kullanılan "Zeytinyağı gibi üste çıkmak" deyimi, bu bilimsel gerçeğe dayanmaktadır.
4
Çözümlü Örnek
Yeni Nesil Soru
Bir araştırmacı, aynı maddeden yapılmış farklı büyüklükteki X ve Y cisimleri üzerinde deney yapıyor.
X cismi: Kütle = \( 100 \) g, Hacim = \( 50 \) \( cm^{3} \)
Y cismi: Kütle = \( 200 \) g, Hacim = \( 100 \) \( cm^{3} \)
Bu araştırmacı, "Bir maddenin miktarı (kütlesi) arttıkça yoğunluğu da artar" hipotezini kuruyor. Yapılan ölçümlere göre bu hipotez doğru mudur? Neden?
Çözüm ve Açıklama
Çözüm ve Analiz:
Adım 1: X cisminin yoğunluğunu hesaplayalım.
\( d_{X} = 100 \div 50 = 2 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: Y cisminin yoğunluğunu hesaplayalım.
\( d_{Y} = 200 \div 100 = 2 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 3: Karşılaştırma yapalım. X ve Y cisimlerinin kütleleri farklı olmasına rağmen yoğunlukları aynı çıkmıştır.
❌ Hipotez Yanlıştır: Çünkü yoğunluk, maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Madde miktarı (kütle veya hacim) değişse bile, aynı cins maddenin yoğunluğu değişmez.
✅ Sonuç: Kütle arttığında hacim de aynı oranda arttığı için yoğunluk sabit kalır.
5
Çözümlü Örnek
Orta Seviye
Kütlesi \( 400 \) g olan boş bir kabın içerisine tamamen su doldurulduğunda toplam kütle \( 900 \) g gelmektedir.
Aynı kap, yoğunluğu \( 0,8 \) \( g/cm^{3} \) olan bir sıvı ile tamamen doldurulursa kabın toplam kütlesi kaç gram olur? (Suyun yoğunluğu: \( 1 \) \( g/cm^{3} \))
Çözüm ve Açıklama
Çözüm Adımları:
Adım 1: Suyun kütlesini bulalım.
Suyun kütlesi = Toplam kütle - Boş kap
\( 900 - 400 = 500 \) g su.
Adım 2: Kabın hacmini bulalım. Suyun yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) olduğu için \( 500 \) g suyun hacmi \( 500 \) \( cm^{3} \)'tür. Yani kabın hacmi \( 500 \) \( cm^{3} \).
✅ Cevap: Kabın toplam kütlesi \( 800 \) gram olur.
6
Çözümlü Örnek
Zor Seviye
Bir öğrenci, kütle-hacim grafiği verilen A ve B maddelerinden belirli miktarlar alıyor.
A maddesi grafiğinde: Kütle \( 60 \) g iken Hacim \( 20 \) \( cm^{3} \)
B maddesi grafiğinde: Kütle \( 40 \) g iken Hacim \( 40 \) \( cm^{3} \)
Bu iki madde, içinde su (\( d=1 \) \( g/cm^{3} \)) bulunan bir kaba atıldığında hangisi yüzer, hangisi batar? Nedenini açıklayınız.
Çözüm ve Açıklama
Çözüm Adımları:
Adım 1: A maddesinin yoğunluğunu bulalım.
\( d_{A} = 60 \div 20 = 3 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: B maddesinin yoğunluğunu bulalım.
\( d_{B} = 40 \div 40 = 1 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 3: Su ile karşılaştıralım (\( d_{su} = 1 \)).
A maddesinin yoğunluğu (\( 3 \)), suyun yoğunluğundan (\( 1 \)) büyük olduğu için A maddesi batar.
B maddesinin yoğunluğu (\( 1 \)), suyun yoğunluğuna (\( 1 \)) eşit olduğu için B maddesi askıda kalır (suyun içinde herhangi bir yerde dengede kalır).
📌 Not: Eğer B'nin yoğunluğu \( 1 \)'den küçük olsaydı yüzerdi. Tam eşit olduğu için askıda kalır.
7
Çözümlü Örnek
Günlük Hayattan Örnek
Gemi ve İğne Deneyi: 🚢
Küçük bir demir iğne suya atıldığında hemen batarken, tonlarca ağırlıktaki demirden yapılmış dev gemiler suyun üzerinde nasıl yüzebilir? Bu durumu "yoğunluk" kavramı ile açıklayınız.
Çözüm ve Açıklama
Açıklama:
İğne Durumu: Demir iğne tamamen dolu ve katı bir maddedir. Demirin yoğunluğu suyun yoğunluğundan çok büyük olduğu için iğne batar.
Gemi Durumu: Gemiler de demirden yapılır ancak gemilerin içi tamamen dolu değildir. Gemilerin içinde çok büyük hava boşlukları bulunur.
Toplam Yoğunluk: Geminin toplam kütlesi, geminin kapladığı devasa hacme bölündüğünde; geminin "ortalama yoğunluğu" ortaya çıkar.
Sonuç: İçindeki hava boşlukları sayesinde geminin toplam yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha küçük hale getirilir. Bu sayede dev gemiler su üzerinde yüzer.
✅ Özet: Bir cismin yüzmesi için sadece yapıldığı maddenin değil, cismin bütünsel yoğunluğunun sıvıdan küçük olması gerekir.
8
Çözümlü Örnek
Yeni Nesil Soru
Bir deneyde, aynı hacme sahip (\( 100 \) \( cm^{3} \)) üç farklı cismin kütleleri ölçülüyor:
K cismi: \( 80 \) g
L cismi: \( 120 \) g
M cismi: \( 100 \) g
Bu cisimler, yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) olan su dolu bir kaba bırakılıyor. Cisimlerin su içindeki konumları (yüzen, batan, askıda kalan) nasıl olur?
Çözüm ve Açıklama
Çözüm Adımları:
Adım 1: Her bir cismin yoğunluğunu hesaplayalım (\( d = m \div V \)).
\( d_{K} = 80 \div 100 = 0,8 \) \( g/cm^{3} \)
\( d_{L} = 120 \div 100 = 1,2 \) \( g/cm^{3} \)
\( d_{M} = 100 \div 100 = 1,0 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: Suyun yoğunluğu (\( 1,0 \)) ile kıyaslayalım.
K cismi: \( 0,8 < 1,0 \) olduğu için YÜZER. 🎈
L cismi: \( 1,2 > 1,0 \) olduğu için BATAR. ⚓
M cismi: \( 1,0 = 1,0 \) olduğu için ASKIDA KALIR. 📍
✅ Sonuç: K yüzer, L batar, M ise askıda kalır.
6. Sınıf Fen Bilimleri: Deneyler sonucunda çeşitli maddelerin yoğunluklarını ilişkin tüm dengelimsel akıl yürütebilme Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Deney: Bir öğrenci, kütlesi \( 150 \) gram olan bir metal bilyeyi, içinde \( 100 \) mL su bulunan dereceli silindirin içine atıyor. Su seviyesi \( 130 \) mL çizgisine yükseliyor.
Buna göre bu metal bilyenin yoğunluğu kaç \( g/cm^{3} \) olur? (Not: \( 1 \) mL = \( 1 \) \( cm^{3} \))
Çözüm:
Çözüm Adımları:
Adım 1: Önce bilyenin hacmini bulmalıyız. Dereceli silindirdeki artış miktarı bilyenin hacmine eşittir.
Hacim (V) = Son Seviye - İlk Seviye
V = \( 130 - 100 = 30 \) \( cm^{3} \)
Adım 2: Soruda bilyenin kütlesi (m) \( 150 \) g olarak verilmiştir.
Birbirine karışmayan K, L ve M sıvıları bir kap içerisinde şekildeki gibi dengededir. En altta M sıvısı, ortada L sıvısı ve en üstte K sıvısı bulunmaktadır.
Bu sıvıların yoğunluklarını büyükten küçüğe doğru sıralayınız ve nedenini açıklayınız. 🧪
Çözüm:
Çözüm Adımları:
Kural: Birbirine karışmayan sıvılar aynı kaba konulduğunda, yoğunluğu en büyük olan sıvı en alta çöker, yoğunluğu en küçük olan sıvı ise en üstte kalır.
Gözlem: Kapta en altta M, ortada L ve en üstte K sıvısı yer almaktadır.
Mantıksal Sıralama:
En alttaki M sıvısının yoğunluğu en büyüktür.
En üstteki K sıvısının yoğunluğu en küçüktür.
👉 Sıralama: \( d_{M} > d_{L} > d_{K} \)
✅ Sonuç: Maddelerin yoğunlukları arasındaki ilişki M > L > K şeklindedir.
Örnek 3:
Neden Zeytinyağı Üste Çıkar? 🥗
Mutfakta salata yaparken su ve zeytinyağını karıştırdığımızda zeytinyağının her zaman suyun üzerinde kaldığını görürüz. Bu durumun fen bilimlerindeki karşılığı nedir? Maddelerin yoğunluk değerlerini (Su: \( 1 \) \( g/cm^{3} \), Zeytinyağı: \( 0,9 \) \( g/cm^{3} \)) kullanarak açıklayınız.
Çözüm:
Açıklama:
Yoğunluk Farkı: Maddelerin birim hacimdeki kütlelerine yoğunluk denir. Suyun yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) iken zeytinyağının yoğunluğu yaklaşık \( 0,9 \) \( g/cm^{3} \)'tür.
Batma-Yüzme İlişkisi: Yoğunluğu, içinde bulunduğu sıvının yoğunluğundan küçük olan maddeler yüzer.
Sonuç: Zeytinyağının yoğunluğu (\( 0,9 \)), suyun yoğunluğundan (\( 1 \)) daha küçük olduğu için zeytinyağı suyun üzerinde kalır.
💡 Bilgi: Halk arasında kullanılan "Zeytinyağı gibi üste çıkmak" deyimi, bu bilimsel gerçeğe dayanmaktadır.
Örnek 4:
Bir araştırmacı, aynı maddeden yapılmış farklı büyüklükteki X ve Y cisimleri üzerinde deney yapıyor.
X cismi: Kütle = \( 100 \) g, Hacim = \( 50 \) \( cm^{3} \)
Y cismi: Kütle = \( 200 \) g, Hacim = \( 100 \) \( cm^{3} \)
Bu araştırmacı, "Bir maddenin miktarı (kütlesi) arttıkça yoğunluğu da artar" hipotezini kuruyor. Yapılan ölçümlere göre bu hipotez doğru mudur? Neden?
Çözüm:
Çözüm ve Analiz:
Adım 1: X cisminin yoğunluğunu hesaplayalım.
\( d_{X} = 100 \div 50 = 2 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: Y cisminin yoğunluğunu hesaplayalım.
\( d_{Y} = 200 \div 100 = 2 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 3: Karşılaştırma yapalım. X ve Y cisimlerinin kütleleri farklı olmasına rağmen yoğunlukları aynı çıkmıştır.
❌ Hipotez Yanlıştır: Çünkü yoğunluk, maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Madde miktarı (kütle veya hacim) değişse bile, aynı cins maddenin yoğunluğu değişmez.
✅ Sonuç: Kütle arttığında hacim de aynı oranda arttığı için yoğunluk sabit kalır.
Örnek 5:
Kütlesi \( 400 \) g olan boş bir kabın içerisine tamamen su doldurulduğunda toplam kütle \( 900 \) g gelmektedir.
Aynı kap, yoğunluğu \( 0,8 \) \( g/cm^{3} \) olan bir sıvı ile tamamen doldurulursa kabın toplam kütlesi kaç gram olur? (Suyun yoğunluğu: \( 1 \) \( g/cm^{3} \))
Çözüm:
Çözüm Adımları:
Adım 1: Suyun kütlesini bulalım.
Suyun kütlesi = Toplam kütle - Boş kap
\( 900 - 400 = 500 \) g su.
Adım 2: Kabın hacmini bulalım. Suyun yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) olduğu için \( 500 \) g suyun hacmi \( 500 \) \( cm^{3} \)'tür. Yani kabın hacmi \( 500 \) \( cm^{3} \).
✅ Cevap: Kabın toplam kütlesi \( 800 \) gram olur.
Örnek 6:
Bir öğrenci, kütle-hacim grafiği verilen A ve B maddelerinden belirli miktarlar alıyor.
A maddesi grafiğinde: Kütle \( 60 \) g iken Hacim \( 20 \) \( cm^{3} \)
B maddesi grafiğinde: Kütle \( 40 \) g iken Hacim \( 40 \) \( cm^{3} \)
Bu iki madde, içinde su (\( d=1 \) \( g/cm^{3} \)) bulunan bir kaba atıldığında hangisi yüzer, hangisi batar? Nedenini açıklayınız.
Çözüm:
Çözüm Adımları:
Adım 1: A maddesinin yoğunluğunu bulalım.
\( d_{A} = 60 \div 20 = 3 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: B maddesinin yoğunluğunu bulalım.
\( d_{B} = 40 \div 40 = 1 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 3: Su ile karşılaştıralım (\( d_{su} = 1 \)).
A maddesinin yoğunluğu (\( 3 \)), suyun yoğunluğundan (\( 1 \)) büyük olduğu için A maddesi batar.
B maddesinin yoğunluğu (\( 1 \)), suyun yoğunluğuna (\( 1 \)) eşit olduğu için B maddesi askıda kalır (suyun içinde herhangi bir yerde dengede kalır).
📌 Not: Eğer B'nin yoğunluğu \( 1 \)'den küçük olsaydı yüzerdi. Tam eşit olduğu için askıda kalır.
Örnek 7:
Gemi ve İğne Deneyi: 🚢
Küçük bir demir iğne suya atıldığında hemen batarken, tonlarca ağırlıktaki demirden yapılmış dev gemiler suyun üzerinde nasıl yüzebilir? Bu durumu "yoğunluk" kavramı ile açıklayınız.
Çözüm:
Açıklama:
İğne Durumu: Demir iğne tamamen dolu ve katı bir maddedir. Demirin yoğunluğu suyun yoğunluğundan çok büyük olduğu için iğne batar.
Gemi Durumu: Gemiler de demirden yapılır ancak gemilerin içi tamamen dolu değildir. Gemilerin içinde çok büyük hava boşlukları bulunur.
Toplam Yoğunluk: Geminin toplam kütlesi, geminin kapladığı devasa hacme bölündüğünde; geminin "ortalama yoğunluğu" ortaya çıkar.
Sonuç: İçindeki hava boşlukları sayesinde geminin toplam yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha küçük hale getirilir. Bu sayede dev gemiler su üzerinde yüzer.
✅ Özet: Bir cismin yüzmesi için sadece yapıldığı maddenin değil, cismin bütünsel yoğunluğunun sıvıdan küçük olması gerekir.
Örnek 8:
Bir deneyde, aynı hacme sahip (\( 100 \) \( cm^{3} \)) üç farklı cismin kütleleri ölçülüyor:
K cismi: \( 80 \) g
L cismi: \( 120 \) g
M cismi: \( 100 \) g
Bu cisimler, yoğunluğu \( 1 \) \( g/cm^{3} \) olan su dolu bir kaba bırakılıyor. Cisimlerin su içindeki konumları (yüzen, batan, askıda kalan) nasıl olur?
Çözüm:
Çözüm Adımları:
Adım 1: Her bir cismin yoğunluğunu hesaplayalım (\( d = m \div V \)).
\( d_{K} = 80 \div 100 = 0,8 \) \( g/cm^{3} \)
\( d_{L} = 120 \div 100 = 1,2 \) \( g/cm^{3} \)
\( d_{M} = 100 \div 100 = 1,0 \) \( g/cm^{3} \)
Adım 2: Suyun yoğunluğu (\( 1,0 \)) ile kıyaslayalım.
K cismi: \( 0,8 < 1,0 \) olduğu için YÜZER. 🎈
L cismi: \( 1,2 > 1,0 \) olduğu için BATAR. ⚓
M cismi: \( 1,0 = 1,0 \) olduğu için ASKIDA KALIR. 📍