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

Sürtünme kuvveti, hareketli bir cismin kinetik enerjisi üzerinde nasıl bir etki yapar?

A) Kinetik enerjiyi artırır.
B) Kinetik enerjiyi azaltır ve ısı enerjisine dönüştürür.
C) Kinetik enerjiyi değiştirmez.
D) Kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye dönüştürür.

Sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım inceleyelim ve sürtünme kuvvetinin kinetik enerji üzerindeki etkisini anlayalım.

• Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme kuvveti, birbirine temas eden iki yüzey arasında, hareket etme eğiliminde olan veya hareket eden cismin hareketini zorlaştıran, yani harekete zıt yönde etki eden bir kuvvettir. Örneğin, bir topu yerde yuvarladığınızda, bir süre sonra durmasının nedeni sürtünme kuvvetidir.
• İş ve Enerji İlişkisi: Fizikte iş, bir kuvvete maruz kalan cismin kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesiyle yapılır. İş yapıldığında, cismin enerjisinde bir değişim meydana gelir. Kinetik enerji, bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir ve formülü $E_k = \frac{1}{2}mv^2$ şeklindedir, burada $m$ kütle ve $v$ hızdır.
• Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş: Sürtünme kuvveti, her zaman cismin hareket yönüne zıt yönde etki eder. Bu durum, sürtünme kuvvetinin cisim üzerinde "negatif iş" yapması anlamına gelir. Negatif iş, cismin enerjisinin azalmasına neden olur.
• Kinetik Enerjiye Etkisi: Sürtünme kuvveti negatif iş yaptığı için, hareketli bir cismin kinetik enerjisini azaltır. Cismin hızı yavaşlar ve sonunda durabilir.
• Enerjinin Korunumu: Enerji yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez; sadece bir türden başka bir türe dönüşür. Sürtünme kuvveti kinetik enerjiyi azalttığında, bu enerji kaybolmaz. Sürtünme nedeniyle yüzeyler birbirine sürtündüğünde, moleküllerin titreşimi artar ve bu da ısı enerjisi olarak ortaya çıkar. Ayrıca bir miktar ses enerjisi de oluşabilir. Yani, kinetik enerji ısı enerjisine (ve bir miktar ses enerjisine) dönüşür.
• Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
• A) Kinetik enerjiyi artırır: Sürtünme kuvveti hareketi zorlaştırdığı için kinetik enerjiyi artırmaz, tam tersi azaltır. Bu seçenek yanlıştır.
• B) Kinetik enerjiyi azaltır ve ısı enerjisine dönüştürür: Yukarıdaki açıklamalarımızla uyumludur. Sürtünme, kinetik enerjiyi azaltır ve bu enerji büyük ölçüde ısıya dönüşür. Bu seçenek doğrudur.
• C) Kinetik enerjiyi değiştirmez: Sürtünme kuvveti iş yaptığı için kinetik enerjiyi mutlaka değiştirir. Bu seçenek yanlıştır.
• D) Kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye dönüştürür: Potansiyel enerji genellikle cismin konumu (yükseklik veya esneklik) ile ilgilidir. Sürtünme kuvveti doğrudan potansiyel enerjiye dönüşüm yapmaz. Örneğin, düz bir zeminde hareket eden bir cismin sürtünme nedeniyle yavaşlaması potansiyel enerjisini artırmaz. Bu seçenek yanlıştır.

Cevap B seçeneğidir.