🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Özkütle kavramı ve grafik çözümleri Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Özkütle kavramı ve grafik çözümleri Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Bir maddenin kütlesi \( 150 \) gram, hacmi ise \( 30 \) \( cm^3 \) olarak ölçülmüştür. Bu maddenin özkütlesi kaç \( g/cm^3 \) olur? 🧪
Çözüm:
- Özkütle, birim hacimdeki kütle miktarıdır ve \( d = \frac{m}{V} \) formülü ile hesaplanır.
- Soruda verilen değerler: Kütle \( m = 150 \) g, Hacim \( V = 30 \) \( cm^3 \)
- Formülde yerine koyalım: \( d = \frac{150}{30} \)
- Hesaplama sonucunda: \( d = 5 \) \( g/cm^3 \) bulunur. ✅
Örnek 2:
Kütle-hacim grafiği verilen bir X maddesinin, kütle ekseninde \( 120 \) g değerine karşılık gelen hacim değeri \( 40 \) \( cm^3 \) olarak görülmektedir. Bu maddenin özkütlesi nedir? 📊
Çözüm:
- Kütle-hacim grafiklerinde doğrunun eğimi bize maddenin özkütlesini verir.
- Grafikten alınan koordinatlar: \( m = 120 \) ve \( V = 40 \)
- Özkütle formülü: \( d = \frac{m}{V} \)
- Hesaplama: \( d = \frac{120}{40} \)
- Sonuç: Maddenin özkütlesi \( d = 3 \) \( g/cm^3 \) olarak tespit edilir. 💡
Örnek 3:
Özkütlesi \( 0,6 \) \( g/cm^3 \) olan bir tahta bloktan \( 300 \) gramlık bir parça kesiliyor. Bu parçanın hacmi kaç \( cm^3 \) olur? 🪵
Çözüm:
- Özkütle formülünden hacmi çekmek için \( V = \frac{m}{d} \) bağıntısını kullanırız.
- Verilenler: \( d = 0,6 \) \( g/cm^3 \), \( m = 300 \) g
- İşlem: \( V = \frac{300}{0,6} \)
- Ondalıklı sayıyla bölme yaparken: \( V = \frac{3000}{6} \)
- Sonuç: Tahta parçanın hacmi \( V = 500 \) \( cm^3 \) bulunur. 📏
Örnek 4:
Kuyumculuk sektöründe altının saflığını (ayarını) belirlemek için neden özkütle kavramından yararlanılır? Kısaca açıklayınız. 💍
Çözüm:
- Her saf maddenin kendine has bir özkütlesi vardır. Saf altının özkütlesi yaklaşık \( 19,3 \) \( g/cm^3 \) gibi yüksek bir değerdir.
- Altın takıların içine bakır veya gümüş gibi daha düşük özkütleli metaller karıştırıldığında, takının toplam özkütlesi düşer.
- Kuyumcular veya laboratuvarlar, takının kütlesini ve hacmini ölçerek özkütlesini hesaplar.
- Hesaplanan bu değer \( 19,3 \) değerinden ne kadar uzaksa, altının saflığı o kadar düşük demektir. Bu sayede altının kaç ayar olduğu belirlenebilir. ✨
Örnek 5:
Bir kapta özkütlesi \( 1,2 \) \( g/cm^3 \) olan X sıvısı ile özkütlesi \( 2,8 \) \( g/cm^3 \) olan Y sıvısı türdeş (homojen) bir şekilde karıştırılıyor. Oluşan karışımın özkütlesi aşağıdakilerden hangisi olabilir? 🧪
A) \( 1,1 \)
B) \( 1,2 \)
C) \( 2,1 \)
D) \( 2,8 \)
E) \( 3,0 \)
A) \( 1,1 \)
B) \( 1,2 \)
C) \( 2,1 \)
D) \( 2,8 \)
E) \( 3,0 \)
Çözüm:
- Fizik kurallarına göre, türdeş bir karışımın özkütlesi, karışımı oluşturan maddelerin özkütleleri arasında bir değer almak zorundadır.
- Karışımın özkütlesi \( d \) ise kural şudur: \( d_{kucuk} < d < d_{buyuk} \)
- Bu soru için: \( 1,2 < d < 2,8 \) olmalıdır.
- Seçenekleri inceleyelim:
- \( 1,1 \) aralığın dışındadır (küçük).
- \( 1,2 \) ve \( 2,8 \) sınır değerlerdir, karışım bunlara eşit olamaz.
- \( 3,0 \) aralığın dışındadır (büyük).
- \( 2,1 \) değeri \( 1,2 \) ile \( 2,8 \) arasındadır.
- Cevap: C seçeneğidir. ✅
Örnek 6:
Sabit sıcaklık ve basınç altında, bir maddenin kütle-hacim grafiği ile özkütle-kütle grafiğini karşılaştırınız. Madde miktarı artarsa özkütle nasıl değişir? 📌
Çözüm:
- Kütle-Hacim Grafiği: Kütle arttıkça hacim de doğru orantılı olarak artar. Bu nedenle grafik, orijinden başlayan yukarı yönlü düz bir doğrudur.
- Özkütle-Kütle Grafiği: Sabit sıcaklık ve basınçta özkütle, madde miktarına (kütleye) bağlı değildir.
- Bu nedenle kütle artsa bile özkütle sabit kalır. Grafik, kütle eksenine paralel yatay bir doğrudur.
- Özetle: Madde miktarının artması özkütleyi değiştirmez. ⚖️
Örnek 7:
Boş bir kabın kütlesi \( 120 \) gramdır. Bu kap, özkütlesi \( 1,5 \) \( g/cm^3 \) olan bir sıvı ile tamamen doldurulduğunda toplam kütle \( 420 \) gram gelmektedir. Buna göre kabın iç hacmi kaç \( cm^3 \) tür? 🫙
Çözüm:
- Öncelikle kaptaki sıvının net kütlesini bulalım: Sıvı kütlesi \( = 420 - 120 = 300 \) gram.
- Sıvının özkütlesi: \( d = 1,5 \) \( g/cm^3 \)
- Hacim formülünü uygulayalım: \( V = \frac{m}{d} \)
- Hesaplama: \( V = \frac{300}{1,5} \)
- İşlemi kolaylaştırmak için: \( V = \frac{3000}{15} \)
- Sonuç: \( V = 200 \) \( cm^3 \) bulunur. Kabın iç hacmi, içini dolduran sıvının hacmine eşittir. ✅
Örnek 8:
Gemi yapımında kullanılan çelik ve demir gibi malzemelerin özkütlesi suyun özkütlesinden çok daha büyük olmasına rağmen, devasa gemiler suda nasıl yüzebilir? 🚢
Çözüm:
- Bir cismin suda yüzmesi için ortalama özkütlesinin suyun özkütlesinden (\( 1 \) \( g/cm^3 \)) küçük olması gerekir.
- Gemiler sadece demirden ibaret değildir; geminin içinde çok büyük boşluklar ve hava dolu odalar bulunur.
- Özkütle formülü \( d = \frac{m}{V} \) olduğuna göre; geminin toplam hacmi (\( V \)), içindeki hava boşlukları sayesinde çok büyük bir değere ulaşır.
- Toplam kütlenin toplam hacme oranı (ortalama özkütle), suyun özkütlesinden küçük hale getirildiği için gemi suda yüzer. ⚓
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-ozkutle-kavrami-ve-grafik-cozumleri/sorular