7. sınıf fen bilimleri 1. dönem 2. yazılı 3. senaryo Test 5

Hızlı hareket eden bir aracın yakıt verimliliğini artırmak ve maksimum hıza ulaşmasını kolaylaştırmak için aşağıdaki tasarım özelliklerinden hangisi en önemlidir?

A) Aracın ağırlığını artırmak
B) Aracın yüzey alanını genişletmek
C) Aracın aerodinamik (akışkan) yapısını geliştirmek
D) Aracın rengini koyu seçmek

Merhaba sevgili öğrenciler!

Hızlı hareket eden bir aracın performansını ve verimliliğini etkileyen faktörleri anlamak, mühendislik ve fizik prensiplerini kavramak için çok önemlidir. Şimdi sorumuzu adım adım inceleyelim:

• Soru Ne İstiyor?

  Soru, hızlı hareket eden bir aracın iki önemli özelliğini iyileştirmek için en önemli tasarım özelliğini soruyor:

  • Yakıt verimliliğini artırmak (daha az yakıtla daha uzun yol gitmek).
  • Maksimum hıza ulaşmasını kolaylaştırmak.

  Bu iki hedef, genellikle aracın hareketine karşı koyan direnç kuvvetlerini azaltmakla doğrudan ilişkilidir.

• Seçenekleri İnceleyelim:
  • A) Aracın ağırlığını artırmak:

    Bir aracın ağırlığını artırmak, onu hareket ettirmek için daha fazla enerji (kuvvet) gerektirecektir. Bu durum, aracın hızlanmasını zorlaştırır, maksimum hıza ulaşmasını engeller ve yakıt tüketimini artırır. Yani, yakıt verimliliğini azaltır ve maksimum hıza ulaşmayı zorlaştırır. Bu nedenle bu seçenek doğru değildir.

  • B) Aracın yüzey alanını genişletmek:

    Bir aracın yüzey alanı genişlediğinde, havayla temas eden alanı artar. Bu da hava direncini (sürtünme kuvvetini) artırır. Artan hava direnci, aracın daha fazla güç harcamasına neden olur, bu da yakıt verimliliğini düşürür ve maksimum hıza ulaşmasını zorlaştırır. Bu nedenle bu seçenek doğru değildir.

  • C) Aracın aerodinamik (akışkan) yapısını geliştirmek:

    Aerodinamik yapı, bir cismin hava veya başka bir akışkan içindeki hareketine karşı gösterdiği direnci (sürtünmeyi) en aza indirmekle ilgilidir. İyi tasarlanmış bir aerodinamik yapı, havanın araç üzerinden pürüzsüzce akmasını sağlar ve hava direncini önemli ölçüde azaltır. Hava direnci azaldığında:

    • Aracın aynı hızı korumak için daha az güç harcaması gerekir, bu da yakıt verimliliğini artırır.
    • Aracın hızlanması kolaylaşır ve motorun daha az zorlanarak daha yüksek hızlara, dolayısıyla maksimum hıza ulaşması mümkün olur.

    Bu nedenle, aerodinamik yapıyı geliştirmek, soruda belirtilen her iki hedef için de en kritik tasarım özelliğidir.

  • D) Aracın rengini koyu seçmek:

    Aracın rengi, güneş ışınlarını emme veya yansıtma özelliklerini etkiler. Koyu renkler daha fazla ısı emerken, açık renkler daha fazla ısı yansıtır. Bu durum, aracın iç sıcaklığını ve dolayısıyla klima kullanım ihtiyacını etkileyebilir, bu da dolaylı yoldan yakıt tüketimini çok küçük bir oranda etkileyebilir. Ancak, aracın doğrudan hava direncini, hızlanmasını veya maksimum hıza ulaşma yeteneğini etkilemez. Bu nedenle, sorudaki hedefler için en önemli faktör değildir.

• Sonuç:

  Yukarıdaki analizlerimize göre, hızlı hareket eden bir aracın yakıt verimliliğini artırmak ve maksimum hıza ulaşmasını kolaylaştırmak için en önemli tasarım özelliği, hava direncini en aza indirecek aerodinamik yapının geliştirilmesidir.

Cevap C seçeneğidir.