6. sınıf Fen Bilimleri Kuvvet ve Hareket ünitesi konu anlatımı Test 1

Bir yay 10 N'luk kuvvetle 0,2 m sıkıştırılıyor. Yayın yay sabiti kaç N/m'dir?

A) 20
B) 40
C) 50
D) 100

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir yayın sıkıştırılmasıyla ilgili temel bir fizik prensibini, yani Hooke Yasası'nı kullanacağız. Hooke Yasası, bir yayı germek veya sıkıştırmak için uygulanan kuvvet ile yayın uzama veya sıkışma miktarı arasındaki ilişkiyi açıklar. Hadi adım adım çözelim:

• 1. Hooke Yasası'nı Hatırlayalım:

  Hooke Yasası'na göre, bir yaya uygulanan kuvvet ($F$) ile yayın uzama veya sıkışma miktarı ($x$) doğru orantılıdır. Bu orantı sabiti, yayın sertliğini gösteren yay sabiti ($k$) olarak adlandırılır. Formülü şu şekildedir:

  $F = k \cdot x$

  Burada:

  $F$: Yaya uygulanan kuvvet (birimi Newton, N)

  $k$: Yayın yay sabiti (birimi Newton/metre, N/m)

  $x$: Yayın uzama veya sıkışma miktarı (birimi metre, m)

• 2. Bize Verilen Bilgileri Belirleyelim:

  Soruda bize verilen değerler şunlardır:

  Uygulanan kuvvet ($F$) = $10 \text{ N}$

  Yayın sıkışma miktarı ($x$) = $0,2 \text{ m}$

  Bizden istenen ise yayın yay sabiti ($k$)'dir.

• 3. Formülü Yay Sabiti ($k$) İçin Yeniden Düzenleyelim:

  Amacımız $k$ değerini bulmak olduğu için, Hooke Yasası formülünü $k$ yalnız kalacak şekilde düzenlemeliyiz:

  $F = k \cdot x$

  Eşitliğin her iki tarafını $x$'e bölersek, $k$ için formülümüz şöyle olur:

  $k = \frac{F}{x}$

• 4. Değerleri Formülde Yerine Koyalım ve Hesaplayalım:

  Şimdi elimizdeki $F$ ve $x$ değerlerini düzenlediğimiz formüle yerleştirelim:

  $k = \frac{10 \text{ N}}{0,2 \text{ m}}$

  Hesaplamayı yaparsak:

  $k = 50 \text{ N/m}$

• 5. Sonucu Değerlendirelim:

  Yaptığımız hesaplamalar sonucunda yayın yay sabitini $50 \text{ N/m}$ olarak bulduk. Bu değer, yayın ne kadar sert olduğunu gösterir; yani bu yayı $1 \text{ m}$ sıkıştırmak veya uzatmak için $50 \text{ N}$ kuvvet gerektiği anlamına gelir.

Cevap C seçeneğidir.