💡 9. Sınıf Fizik: İkinci Ünite Çözümlü Örnekler

Küpün hacim formülü \( V = a^3 \) şeklindedir.

• 👉 Verilen kenar uzunluğu \( a = 5 \) cm'dir.
• ✅ Hacim hesaplaması: \( V = (5 \text{ cm})^3 \)
• 💡 Bu durumda \( V = 5 \text{ cm} \times 5 \text{ cm} \times 5 \text{ cm} \)
• Sonuç: \( V = 125 \text{ cm}^3 \)

Küpün hacmi \( 125 \text{ cm}^3 \) olarak bulunur. 🥳

Özkütle \( d \) (veya \( \rho \)), kütle \( m \) ve hacim \( V \) arasındaki ilişki \( d = \frac{m}{V} \) formülüyle ifade edilir.

• 👉 Verilen kütle \( m = 400 \) gramdır.
• 👉 Verilen hacim \( V = 200 \text{ cm}^3 \)tür.
• ✅ Özkütle hesaplaması: \[ d = \frac{400 \text{ g}}{200 \text{ cm}^3} \]
• Sonuç: \( d = 2 \text{ g/cm}^3 \)

Cismin özkütlesi \( 2 \text{ g/cm}^3 \) olarak bulunur. Bu değer, cismin ne kadar "yoğun" olduğunu gösterir. ✨

Özkütle formülü \( d = \frac{m}{V} \) olduğundan, kütleyi bulmak için formülü \( m = d \times V \) şeklinde düzenleyebiliriz.

• 👉 Verilen özkütle \( d = 0,8 \text{ g/cm}^3 \)tür.
• 👉 Verilen hacim \( V = 300 \text{ cm}^3 \)tür.
• ✅ Kütle hesaplaması: \( m = 0,8 \text{ g/cm}^3 \times 300 \text{ cm}^3 \)
• Sonuç: \( m = 240 \) gram

Sıvının kütlesi \( 240 \) gramdır. ⚖️

Bir cismin suda batmaması için özkütlesinin suyun özkütlesinden küçük olması gerekir.

• K maddesinin özkütlesi:
  \( d_K = \frac{m_K}{V_K} = \frac{150 \text{ g}}{50 \text{ cm}^3} = 3 \text{ g/cm}^3 \)
• L maddesinin özkütlesi:
  \( d_L = \frac{m_L}{V_L} = \frac{240 \text{ g}}{80 \text{ cm}^3} = 3 \text{ g/cm}^3 \)
• Suya göre karşılaştırma:
  • K maddesinin özkütlesi \( (3 \text{ g/cm}^3) \) suyun özkütlesinden \( (1 \text{ g/cm}^3) \) büyüktür. Bu nedenle K maddesi batar.
  • L maddesinin özkütlesi \( (3 \text{ g/cm}^3) \) suyun özkütlesinden \( (1 \text{ g/cm}^3) \) büyüktür. Bu nedenle L maddesi batar.

Görüldüğü gibi, K ve L maddelerinin her ikisinin de özkütlesi suyun özkütlesinden büyüktür. Bu durumda, her iki madde de suya bırakıldığında batar. Soru "batmaz" olanı sorduğundan, bu maddeler arasında batmayan bir madde yoktur. Belki de soruda özkütlesi 1'den küçük bir madde olmalıydı. Verilenlere göre hiçbiri batmaz diyemeyiz, ikisi de batar. ⚠️

Düzeltilmiş Cevap (Öğrenciye Not): Eğer özkütlesi \( 1 \text{ g/cm}^3 \)ten küçük olan bir madde olsaydı, o batmazdı. Bu örnekte verilen iki madde de batar. 🧐

• ⚓ Gemiler, yapıldıkları demirin özkütlesi sudan çok daha büyük olmasına rağmen yüzebilirler.
• 👉 Bunun nedeni, geminin büyük bir kısmının içi boş olacak şekilde tasarlanmasıdır.
• ✅ Geminin içindeki boşluklar hava ile doludur. Hava, suyun özkütlesinden çok daha küçüktür.
• 💡 Bu tasarım sayesinde, geminin toplam kütlesi ile geminin suya batan hacminin oranı (yani ortalama özkütlesi) suyun özkütlesinden daha küçük hale gelir.
• Sonuç olarak, geminin ortalama özkütlesi sudan küçük olduğu için gemi su üzerinde yüzer. Eğer geminin içi suyla dolarsa, ortalama özkütlesi artar ve batar.

Bu durum, özkütlenin sadece maddenin kendisiyle değil, toplam kütle ve toplam hacimle ilgili olduğunu gösterir. 🌊

Yapışma (adezyon) kuvveti, farklı türdeki moleküller arasında oluşan çekim kuvvetidir. Birbirini tutma (kohezyon) ise aynı türdeki moleküller arasındaki çekim kuvvetidir.

• 1. ✅ Su damlacıklarının cam yüzeye tutunması: Su molekülleri ile cam molekülleri arasındaki çekim kuvvetidir. Bu bir adezyon örneğidir.
• 2. ✅ Yağmur sonrası araba camında su izlerinin kalması: Su moleküllerinin cam yüzeye yapışmasıdır. Bu da bir adezyon örneğidir.
• 3. ❌ Cıva damlasının yüzeyde küresel şekil alması: Cıva moleküllerinin birbirini çok kuvvetli çekmesi (kohezyon) nedeniyle yüzeye yayılmak yerine küresel kalma eğilimidir. Bu bir kohezyon örneğidir.
• 4. ✅ Boya fırçasının boyayı alıp duvara sürmesi: Fırça kılları ile boya molekülleri arasındaki adezyon ve boya molekülleri ile duvar yüzeyi arasındaki adezyon sayesinde gerçekleşir. Bu da bir adezyon örneğidir.

Bu durumlardan 1, 2 ve 4 numaralı olanlar yapışma (adezyon) kuvvetlerine örnektir. 👍

Kütle-hacim grafiğinde eğim, y eksenindeki değerin (kütle) x eksenindeki değere (hacim) oranını verir. Yani eğim \( \frac{m}{V} \) değeridir.

• 💡 Fizikte \( \frac{m}{V} \) oranı özkütle (yoğunluk) olarak tanımlanır.
• 👉 Grafik orijinden geçen düz bir çizgi olduğu için, bu maddenin kütlesi arttıkça hacmi de aynı oranda artar.
• ✅ Çizginin eğimi sabit olduğundan, bu maddenin özkütlesi sabittir.
• 📌 Bu durum, maddenin sıcaklığı ve basıncı değişmediği sürece özkütlesinin değişmediğini gösterir.
• Sonuç: Bu grafik, sabit özkütleli bir maddeye aittir. Maddenin miktarı değişse de birim hacimdeki kütlesi değişmez. 🌟

• 💧 Bu durum, suyun yüzey gerilimi özelliği ile açıklanır.
• 👉 Yüzey gerilimi, sıvının yüzeyindeki moleküllerin birbirini çekme (kohezyon) kuvvetleri nedeniyle yüzeyde oluşan bir gerilme kuvvetidir. Bu kuvvet, suyun yüzeyinde ince, esnek bir zar gibi davranmasına neden olur.
• ✅ İğne, özkütlesi sudan büyük olmasına rağmen, yüzey gerilimi kuvveti sayesinde bu "zar" üzerinde durabilir ve batmaz.
• 🧼 Ancak, suya deterjan damlatıldığında, deterjan molekülleri su molekülleri arasındaki çekim kuvvetlerini (kohezyonu) zayıflatır.
• 💡 Kohezyon kuvvetlerinin zayıflaması, suyun yüzey geriliminin azalmasına neden olur.
• Sonuç olarak, yüzey gerilimi azalan su, iğneyi taşıyamaz ve iğne hemen batar. Bu, yüzey geriliminin günlük hayattaki önemli bir göstergesidir. 🕸️