8. sınıf fen bilimleri 2. dönem 1. yazılı 4. Senaryo Test 1

Bir öğrenci, bir yükü $2 \text{ m}$ yüksekliğe çıkarmak için farklı basit makineler kullanmıştır. Aşağıdaki ifadelerden hangisi, basit makinelerin sağladığı avantajlar düşünüldüğünde YANLIŞTIR?

A) Eğik düzlem kullanarak yükü daha az kuvvetle kaldırabilir.

B) Hareketli makara sistemi kullanarak yükü kaldırmak için daha az kuvvet uygulayabilir.

C) Sabit makara kullanarak, uyguladığı kuvvetin yönünü değiştirebilir.

D) Tüm basit makineler, yapılan işin miktarını azaltarak enerji tasarrufu sağlar.

Merhaba sevgili öğrenciler!

Basit makineler, günlük hayatımızda işlerimizi kolaylaştıran harika araçlardır. Ancak bu makinelerin nasıl çalıştığını ve bize ne gibi avantajlar sağladığını iyi anlamak önemlidir. Şimdi, sorudaki ifadeleri tek tek inceleyerek hangisinin yanlış olduğunu bulalım.

• A) Eğik düzlem kullanarak yükü daha az kuvvetle kaldırabilir.

  Bu ifade DOĞRUDUR. Eğik düzlem, bir yükü belirli bir yüksekliğe çıkarmak için gereken kuvveti azaltır. Yükü doğrudan yukarı kaldırmak yerine, daha uzun bir yol boyunca daha az kuvvet uygulayarak aynı yüksekliğe çıkarabiliriz. Bu, basit makinelerin temel avantajlarından biridir: kuvvet kazancı sağlamak.

• B) Hareketli makara sistemi kullanarak yükü kaldırmak için daha az kuvvet uygulayabilir.

  Bu ifade de DOĞRUDUR. Hareketli makaralar, yükü kaldırmak için uygulamanız gereken kuvveti azaltır. Örneğin, tek bir hareketli makara ile yükü kaldırmak için gereken kuvvet yarıya iner. Ancak, kuvvet kazancı sağlandığında, ipi çekmeniz gereken mesafe artar. Bu da basit makinelerin kuvvet kazancı prensibine uygun bir durumdur.

• C) Sabit makara kullanarak, uyguladığı kuvvetin yönünü değiştirebilir.

  Bu ifade de DOĞRUDUR. Sabit makaralar kuvvet kazancı sağlamaz (yani uygulamanız gereken kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez). Ancak, kuvvetin yönünü değiştirmemizi sağlar. Örneğin, bir yükü yukarı kaldırmak için aşağı doğru çekmek, yer çekimi yardımıyla daha kolay ve ergonomik olabilir. Bu da basit makinelerin önemli bir avantajıdır.

• D) Tüm basit makineler, yapılan işin miktarını azaltarak enerji tasarrufu sağlar.

  Bu ifade YANLIŞTIR. Basit makineler, iş yapma şeklimizi değiştirir (kuvveti azaltıp yolu uzatır veya kuvvetin yönünü değiştirir), ancak yapılan işin miktarını azaltmazlar. Fizikte iş, kuvvet çarpı yol olarak tanımlanır ($W = F \times d$). İdeal bir basit makinede, makineye uygulanan iş (iş girişi) ile makinenin yük üzerinde yaptığı iş (iş çıkışı) birbirine eşittir. Yani, kuvvetten kazanç sağlarken yoldan kayıp yaşarız, bu da yapılan işin miktarının değişmediği anlamına gelir. Hatta sürtünme gibi etkenler nedeniyle gerçekte makineye uygulanan iş, makinenin yaptığı faydalı işten daha fazladır. Basit makineler enerji tasarrufu sağlamaz, çünkü enerjiyi yoktan var edemez veya vardan yok edemezler (enerjinin korunumu ilkesi). Sadece enerjinin bir formdan başka bir forma dönüşümünü veya aktarımını kolaylaştırırlar.

Bu durumda, basit makinelerin sağladığı avantajlar düşünüldüğünde yanlış olan ifade D seçeneğidir.

Cevap D seçeneğidir.