11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 155-159 Cevapları içerisinde, elektriksel kuvvet etkinliğinin uygulamaları ve değerlendirme yanıtları bulunmaktadır. Boyama ve fotokopi örneklerinden başlayarak yük, uzaklık ve ortamın kuvvet üzerindeki etkisi incelenmekte, Coulomb Yasası örneklerle açıklanmaktadır.
İçindekiler
- Sayfa 155 Cevapları (Etkinliğe Hazırlık)
- Sayfa 156 Cevapları (Elektriksel Kuvvet Örnekleri)
- Sayfa 157 Cevapları (Değişkenler ve Hesaplamalar)
- Sayfa 158 Cevapları (Grafikler ve Elektroskop)
- Sayfa 159 Cevapları (Coulomb Yasası Değerlendirme)
11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 155 Cevapları
Elektriksel Kuvvet – 1. Etkinlik
155. sayfa konunun ve etkinliğin tanıtımına ayrılmıştır. Çalışma 35 dakika olarak planlanmıştır. İnternete bağlı cihaz, elektroskop, kutu ve yüklü yalıtkan cisim kullanılacaktır.
Etkinlik: Elektriksel kuvveti araştırmak için verilen uygulama basamaklarını gerçekleştiriniz. Kısa Cevap: Çalışmada kuvvetin yük büyüklükleri, uzaklık ve ortamla ilişkisi araştırılır. Açıklama: Cevaplanacak sorular 156. sayfadan itibaren başlamaktadır. Gözlem ve karşılaştırmalar sonunda kuvvetin F = k · |q₁q₂| / d² bağıntısıyla ifade edildiği görülür.
11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 156 Cevapları
1. Basamak: Otomobil Boyama
Soru 1 a: Boya tanecikleriyle otomobil yüzeyinin yükleri nasıl olabilir? Kısa Cevap: Kitaptaki modelde birbirine zıt işaretli yüklerle gösterilebilir. Açıklama: Boyanın eksi, yüzeyin artı yüklü olduğu düşünülebilir. Bunun tersi de mümkündür. Görselden kesin yük işareti belirlenmez; beklenen ilişki elektriksel çekimdir.
Soru 1 b: Bu yük seçimini nasıl gerekçelendirirsiniz? Kısa Cevap: Zıt yükler boyayı yüzeye çeker; boya tanecikleri arasındaki itme düzgün dağılıma yardımcı olur. Açıklama: Aynı işaretle yüklenen boya tanecikleri birbirinden uzaklaşma eğilimindedir. Yüzeye çekilmeleriyle birlikte bu özellik, düzenli bir kaplama yapılmasına katkı sağlar.
1. Basamak: Fotokopi Makinesi
Soru 1 a: Metnin oluşacağı bölgeler ile kullanılan boyanın yükleri hakkında ne söylenebilir? Kısa Cevap: Basitleştirilmiş açıklamada zıt işaretli olmaları beklenir. Açıklama: Boya taneciklerinin istenen yere taşınmasında elektriksel çekim kullanılır. Fotokopi makinesinde görüntü önce ışığa duyarlı tambur üzerinde oluşturulur ve toner kâğıda aktarılır.
Soru 1 b: Boya tanecikleri neden belirlenen bölgelere tutunur? Kısa Cevap: Elektriksel çekim, toneri görüntünün oluşacağı bölgelere yönlendirir. Açıklama: Elektriksel yük dağılımı sayesinde toner seçilen bölgelere taşınır. Kâğıda geçen tanecikler ısı ve basınçla sabitlenerek kalıcı görüntüyü oluşturur.
2. Basamak: Günlük Yaşamda Elektriksel Kuvvet
Soru 2: Elektriksel kuvvetin görüldüğü başka olaylara örnekler veriniz. Kısa Cevap: Plastik cetvelin kâğıtları çekmesi, elektriklenen balonun duvarda durması ve köpük parçalarının ele yapışması örnek gösterilebilir. Örnek Cevap-1: Kumaşa sürttüğüm plastik cetvel, küçük kâğıt parçalarını kendisine çekebilir. Elektriklenen cetvel kâğıtta kutuplanma oluşturur. Örnek Cevap-2: Saça sürtülen balonun duvara tutunması ve ambalaj köpüklerinin eşyalara yapışması elektriksel etkileşimlerle açıklanabilir.
3. Basamak: Görselleri İnceleme
Van de Graaff jeneratörü ve DNA görsellerini inceleyiniz. Bu görsellerle ilgili sorular 157. sayfada devam etmektedir.
11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 157 Cevapları
3. Basamağın Soruları
Soru 3 a: Jeneratörün küresine dokunan kişinin saçları neden dikleşir? Kısa Cevap: Aynı işaretli yük taşıyan saç telleri birbirini ittiği için. Açıklama: Temas sonucunda kişinin üzerinde yük birikir. Saç telleri arasındaki itme, tellerin birbirinden ayrılıp yükselmesine yol açabilir.
Soru 3 b: Dikleşen saç miktarını açıklamak için hangi bilgiler gereklidir? Kısa Cevap: Yük miktarı, teller arasındaki mesafe, saçın kütlesi ve esnekliği, nem ve yalıtım koşulları bilinmelidir. Açıklama: Elektriksel itmenin büyüklüğü kadar saçın ağırlığı ve mekanik özellikleri de etkilidir. Ortam nemi ve yalıtım, yükün ne kadar birikebileceğini belirleyen koşullar arasındadır.
Soru 3 c: Elektriksel kuvvetler DNA’nın yapısına nasıl katkı sağlar ve bu neden önemlidir? Kısa Cevap: Pozitif iyonlar, DNA’nın negatif yüklü omurgaları arasındaki itmeyi azaltır. Kararlı yapı, genetik bilginin korunmasına yardımcı olur. Açıklama: Hücrenin iyonik ortamı elektriksel itmenin perdelenmesine katkı verir. Bazlar arasındaki etkileşimler de DNA’nın kararlılığında rol oynar. Sarmal yapının korunması tek bir etkene bağlı değildir. Örnek Cevap: DNA’nın yapısı korunursa hücre kalıtsal bilgisini saklayabilir ve aktarabilir. Elektriksel etkileşimler bu düzenin sürdürülmesinde önem taşır.
4. Basamak: Grup Çalışmasına Hazırlık
Öğretmeninizin yönlendirmesiyle gruplar oluşturunuz. Denemeleri yapma, sonuçları kaydetme ve yorumlama görevlerini paylaşınız.
5. Basamak: Yük, Uzaklık ve Ortamın Etkisi
Soru 5 a: Yük miktarındaki değişim kuvveti nasıl etkiler? Kısa Cevap: Kuvvet yük büyüklüklerinin çarpımıyla doğru orantılıdır. Açıklama: Uzaklık ve ortam aynıyken bir yük iki katına çıkarsa kuvvet iki katına; iki yük de iki katına çıkarsa dört katına çıkar.
Soru 5 b: Yükler arasındaki mesafe kuvveti nasıl değiştirir? Kısa Cevap: Kuvvet mesafenin karesiyle ters orantılıdır. Açıklama: Mesafeyi iki katına çıkarmak kuvveti dörtte bire indirir. Mesafeyi yarıya düşürmek ise diğer koşullar aynıyken kuvveti dört katına çıkarır.
Soru 5 c: Ortamın özellikleri elektriksel kuvveti nasıl etkiler? Kısa Cevap: Elektriksel geçirgenlik arttıkça aynı yükler ve uzaklık için kuvvet azalır. Açıklama: Ortamın etkisi Coulomb sabitinde bulunur. k = 1 / (4πε) olduğundan geçirgenlik artışı k’nin ve kuvvetin küçülmesine yol açar.
6. Basamak: Hipotezler
Soru 6: Elektriksel kuvvetin bağlı olduğu değişkenlerle ilgili hipotezler yazınız. Kısa Cevap: Yük büyüklükleri artarsa kuvvet artar; uzaklık veya geçirgenlik artarsa kuvvet azalır. Örnek Cevap: Aşağıdaki hipotezler diğer değişkenler sabit tutularak sınanabilir.
- Bir yük iki katına çıkarılırsa kuvvet iki kat olur.
- İki yük de iki katına çıkarılırsa kuvvet dört kat olur.
- Uzaklık iki katına çıkarılırsa kuvvet dörtte bire iner.
- Ortamın elektriksel geçirgenliği artırılırsa kuvvet küçülür.
7 ve 8. Basamaklar: Simülasyon
Karekodu kullanarak simülasyonu açınız. Makro Ölçek seçeneğinde yük ve uzaklık değerlerini değiştirerek karşılaştırma yapınız.
9. Basamak: Beş Durum İçin Örnek Değerler
Soru 9: Seçtiğiniz yük ve uzaklık değerleri için kuvvet büyüklüklerini yazınız. Kısa Cevap: Bu örnekte karşılıklı kuvvetler sırasıyla 80, 160, 160, 20 ve 80 N büyüklüğündedir. Açıklama: Aşağıdaki sonuçlar k ≈ 9 × 10⁹ N·m²/C² kullanılarak hesaplanmıştır. Öğrenci kendi seçtiği değerlerle farklı ve doğru sonuçlar elde edebilir.
| Durum | q₁ | q₂ | Mesafe | q₁’in q₂’ye kuvveti | q₂’nin q₁’e kuvveti |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | +2 μC | +4 μC | 3 cm | 80 N | 80 N |
| 2 | +4 μC | +4 μC | 3 cm | 160 N | 160 N |
| 3 | +2 μC | +8 μC | 3 cm | 160 N | 160 N |
| 4 | +2 μC | +4 μC | 6 cm | 20 N | 20 N |
| 5 | −2 μC | +4 μC | 3 cm | 80 N | 80 N |
Çözüm: İlk satırda F = (9 × 10⁹ × 2 × 10⁻⁶ × 4 × 10⁻⁶) / (3 × 10⁻²)² = 80 N bulunur. Yük çarpımının iki katına çıktığı ikinci ve üçüncü satırda kuvvet 160 N olur. Mesafenin iki katına çıktığı dördüncü satırda 80/4 = 20 N bulunur.
İşaret değişimi: Beşinci satırda yalnızca bir yükün işareti değiştirilmiştir. Büyüklük 80 N kalır; itme yerine çekme oluşur. İlk dört satırda itme vardır.
Sonuç: Karşılıklı kuvvetler eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Simülasyonda kullanılan Coulomb sabitinin hassasiyeti küçük sayısal farklara neden olabilir.
11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 158 Cevapları
10. Basamak: Grafiklerin Oluşturulması
Soru 10: F–q₁, F–q₂ ve F–d grafiklerini çiziniz. Kısa Cevap: Yük büyüklüğüyle ilgili grafikler artan doğrular, uzaklık grafiği azalan bir eğri şeklindedir. Çözüm: Aşağıdaki noktalar önceki sayfadaki örneklerle uyumludur. Kuvvet büyüklüğü için yüklerin mutlak değerleri kullanılır.
- Birinci grafik: q₂ = 4 μC ve d = 3 cm sabit tutulur. |q₁|–F noktaları (0; 0), (2; 80), (4; 160) seçilir. Yük birimi μC, kuvvet birimi N’dir.
- İkinci grafik: q₁ = 2 μC ve d = 3 cm sabit tutulur. |q₂|–F noktaları (0; 0), (4; 80), (8; 160) olur. Noktalar orijinden geçen doğruyla birleştirilir.
- Üçüncü grafik: q₁ = 2 μC ve q₂ = 4 μC sabit tutulur. d–F noktaları (3 cm; 80 N), (6 cm; 20 N), (9 cm; yaklaşık 8,89 N) olarak işaretlenir ve düzgün bir eğriyle birleştirilir.
Grafik notu: F–d grafiği doğrusal değildir. Kuvvet 1/d² ile değişir; d = 0 noktası için değer hesaplanmaz.
11. Basamak: Kanıtları Yazma
Soru 11: Grafikler hipotezleriniz hakkında hangi kanıtları sunar? Kısa Cevap: Yük iki katına çıkınca kuvvet iki katına; uzaklık iki katına çıkınca kuvvet dörtte bire değişmiştir. Açıklama: Kuvvetin yük artışıyla 80 N’den 160 N’ye çıkması doğru orantıyı destekler. Mesafe 3 cm’den 6 cm’ye çıktığında 20 N’ye düşmesi ters-kare ilişkisine uygundur. Ortam sabit olduğundan bu grafiklerle ortamın etkisi doğrudan sınanmış olmaz.
12. Basamak: Coulomb Bağıntısı
Soru 12: Keşfettiğiniz ilişkiyi matematiksel olarak ifade ediniz. Kısa Cevap: F = k · |q₁q₂| / d² Açıklama: F kuvvet büyüklüğünü, q₁ ve q₂ yükleri, d aralarındaki mesafeyi, k ise ortamın Coulomb sabitini gösterir. Hesaplamalarda C, m ve N birimleri kullanılır.
13. Basamak: Nötr Elektroskop Deneyi
Soru 13: Yüklü yalıtkan elektroskoba yaklaştırılıp uzaklaştırıldığında ne gözlenir? Kısa Cevap: Yaklaştırıldığında yaprakların açıklığı artabilir; uzaklaştırıldığında açıklık azalır. Örnek Gözlem: Cisim yaklaşınca elektroskoptaki yükler yeniden dağıldı ve yapraklar açıldı. Uzaklaşınca yapraklar kapanmaya yöneldi. Temas olmadığı için elektroskobun toplam yükü değişmedi. Açıklama: Aynı işaretli yüklenen yapraklar birbirini iter. Yakındaki cismin etkisi daha güçlüdür. Ancak yaprak açısı doğrudan Coulomb kuvveti değildir; açıya elektroskobun yapısı ve yük dağılımı da etki eder.
11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Sayfa 159 Cevapları
14. Basamak: Kuvvetleri Karşılaştırma
Soru 14: Problem durumlarında kuvvetin kaç F olacağını bulunuz. Kısa Cevap: a: F, b: 2F, c: 4F, ç: F/4, d: 2F. Çözüm: Her durum başlangıçtaki F = k · |q₁q₂| / d² bağıntısıyla karşılaştırılır.
| Madde | Yeni durum | Sonuç | Gerekçe |
|---|---|---|---|
| a | q₁, q₂, d, k | F | Başlangıç koşulları aynıdır. |
| b | 2q₁, q₂, d, k | 2F | Bir yük iki katına çıkar. |
| c | 2q₁, 2q₂, d, k | 4F | Yüklerin çarpımı dört kat olur. |
| ç | q₁, q₂, 2d, k | F/4 | Uzaklığın karesi dört kat olur. |
| d | q₁, q₂, d, 2k | 2F | Coulomb sabiti iki kat olur. |
Genelleme: Kuvvet yük büyüklüklerinin çarpımı ve k ile doğru, uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
Değerlendirme: Açık Uçlu Soru
Soru: Elektriksel kuvvetin büyüklüğünü belirleyen etmenler nelerdir? Kısa Cevap: Yük miktarları, yükler arasındaki mesafe ve ortamın özelliği. Açıklama: Yük çarpımı veya k artarsa kuvvet artar. Mesafe artarsa kuvvet azalır. Artı-eksi işaretleri ise çekme veya itme durumunu belirler.
Değerlendirme: Doğru-Yanlış Cevapları
| İfade | Cevap | Açıklama |
|---|---|---|
| Elektriksel kuvvetin büyüklüğü yüklerin cinsine bağlıdır. | Y | Yüklerin pozitif-negatif olması etkileşimin çekici veya itici olmasını belirler. Büyüklük için yük miktarları, uzaklık ve ortam dikkate alınır. |
| Yükler arasındaki mesafe azalırsa elektriksel kuvvetin büyüklüğü artar. | D | Diğer koşullar aynıyken mesafe küçüldükçe kuvvet büyür. |
Değerlendirme: Boşluk Doldurma Cevapları
Soru: Verilen cümlelerdeki boşlukları tamamlayınız. Kısa Cevap: 1. Coulomb Yasası, 2. doğru. Açıklama: Cümlelerin tamamlanmış biçimleri aşağıdadır.
- Yüklü cisimler arasında itme ve çekme şeklinde oluşan elektriksel kuvveti Coulomb Yasası açıklar.
- Yüklü cisimler arasındaki elektriksel kuvvetin büyüklüğü, diğer koşullar sabitken cisimlerin yük miktarı ile doğru orantılıdır.
Soru Kutusu İçin Örnek Çalışma
Uygulama: Coulomb Yasası’yla ilgili farklı türlerde soru hazırlayınız. Kısa Cevap: Konu; açık uçlu, doğru-yanlış, boşluk doldurma ve çoktan seçmeli sorularla çalışılabilir. Örnek Cevap: Aşağıdaki soru ve cevaplar kullanılabilir.
- Açık uçlu: Bir yük üç katına çıkarılırsa diğer koşullar aynıyken kuvvet nasıl değişir? Cevap: Üç katına çıkar.
- Doğru-yanlış: “Bir yükün yalnız işareti değiştirilirse kuvvet büyüklüğü değişir.” Cevap: Yanlış.
- Boşluk doldurma: Mesafe yarıya düşürülürse kuvvet ........ katına çıkar. Cevap: Dört.
- Çoktan seçmeli: Yükler ve mesafe sabitken k yarıya düşerse kuvvet kaç olur? A) F/2, B) F, C) 2F, D) 4F. Cevap: A.
KİTABIN TÜM CEVAPLARI
Diğer sayfalardaki etkinlik ve değerlendirme yanıtlarını 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları sayfasında inceleyebilirsiniz.