1. Soru
Verilenler:
- X, Y, Z noktalarındaki 1 kg’lık 1., 2. ve 3. cisimler, farklı yüksekliklere taşınıyor.
- Dünya’nın merkezinden uzaklaşıldıkça ağırlık azalır; kütle sabittir.
Seçenekler:
A) 1. cismin ağırlığı artmıştır.
B) 2. cismin kütlesi değişmemiştir.
C) 3. cismin ağırlığı azalmıştır.
D) Cisimlerin kütleleri arasında 2 > 3 > 1 ilişkisidir.
Çözüm:
- Kütle, bulunduğu her noktada sabit kalır.
- A ve C’deki “ağırlık değişimi” yükseklik farkına bağlıdır, ama kütleyle ilgili değildir.
- D’de tüm cisimlerin kütlesi 1 kg olduğundan “2 > 3 > 1” yanlıştır.
Doğru cevap: B) 2. cismin kütlesi değişmemiştir.
2. Soru
Verilenler:
- Eşit kütleli K, L, M cisimlerinin ağırlıklarındaki değişim:
- K → azaldı
- L → arttı
- M → değişmedi
- Dünya’da kutuplara doğru gidildikçe yer çekimi artar; yüksekliğe çıkıldıkça azalır.
Seçenekler ve değerlendirme:
A) K cismi daha yüksek bir noktaya taşınmıştır.
- Ağırlık azaldığına göre doğru.
B) L cismi deniz seviyesinde bir noktaya taşınmıştır. - Ağırlık artışı, deniz seviyesine (daha alçak nokta) taşınmaya uygun.
C) L cismi Kuzey Kutbu’na doğru hareket ettirilmiştir. - Kutuplarda yer çekimi artacağından ağırlık artışıyla uyumlu.
D) M cismi Ekvator’a paralel ve daha yüksek bir noktaya taşınmıştır. - Yükseğe çıkmak ağırlığı azaltır; oysa M’nin ağırlığı değişmemiştir ⇒ çelişki.
Yanlış ifade: D
Buna göre cisimlerin hareketi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
Cevap:
Merhaba! Bu soruda K, L ve M gibi eşit kütleli 3 cismin yerçekimi kuvvetindeki (ağırlık) değişimler inceleniyor. Sorunun görselinde ve metninde şu temel bilgiler verilmiş:
- Dünya’da Ekvator’dan kutuplara doğru gidildikçe yerçekimi kuvveti artar.
- Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldıkça yerçekimi kuvveti azalır.
- K, L ve M cisimlerinin yeni konumlarında ağırlıklarındaki değişim şöyle gösterilmiştir:
- K cisminin ağırlığı → Azalır (↓↓).
- L cisminin ağırlığı → Artar (↑↑).
- M cisminin ağırlığı → Değişmez (↔).
Bu bilgilere göre sorunun sonunda bize dört ifade verilmiş ve hangisinin yanlış olduğu sorulmuştur.
İçindekiler
1. Sorunun Analizi
- Kütle değişmez, ancak ağırlık yerçekimi kuvvetine bağlı olduğu için bulunduğu konuma göre azalıp artabilir veya artabilir.
- K cisminin ağırlığı azalıyorsa, cisim daha düşük yerçekimine sahip bir noktaya taşınmıştır (örneğin Ekvator’dan daha yüksek bir dağa veya kutuptan Ekvator’a, yahut daha yüksek rakımlı bir yere taşınma gibi).
- L cisminin ağırlığı artıyorsa, cisim daha yüksek yerçekimine sahip bir noktaya taşınmıştır (yani ya alçak rakıma veya kutuplara doğru).
- M cisminin ağırlığı değişmiyorsa, gidilen noktanın yerçekimi değeri önceki noktayla aynıdır (benzer enlem ve benzer rakım).
2. Adım Adım Çözüm
- K cismini inceleyelim
- Ağırlığı azalıyor (↓).
- Demek ki K, daha düşük yerçekimine sahip bir yere gitmiş. Bu ya deniz seviyesinden daha yüksek bir dağlık bölgeye taşınmak ya da kutuplardan ekvatora yakın bir noktaya gitmek şeklinde olabilir.
- L cismini inceleyelim
- Ağırlığı artıyor (↑).
- L cismi, daha fazla yerçekimine sahip bir yere gitmiş. Bu ya deniz seviyesine doğru iniş yapmak ya da Ekvator’dan kutuplara doğru gitmek olabilir.
- M cismini inceleyelim
- Ağırlığı değişmiyor (↔).
- M, aynı yerçekimi değerine sahip bir yere taşındığı için konum değişimi yerçekimi açısından bir fark yaratmamıştır (örneğin aynı enlem ve benzer yükseklik).
3. Seçeneklerin Değerlendirilmesi
Soru şöyle diyor: “Buna göre cisimlerin hareketi ile ilgili ifadelerden hangisi yanlıştır?”
A) K cismi daha yüksekte bulunan bir noktaya hareket ettirilmiştir.
- Daha yüksek bir irtifada yerçekimi kuvveti azalacağından K’nın ağırlığının azalması mantıklıdır. Bu ifade doğru olabilir.
B) L cismi deniz seviyesinde bulunan bir noktaya hareket ettirilmiştir.
- Deniz seviyesi, yüksek dağlık bölgelere kıyasla daha büyük yerçekimine sahiptir (rakım azaldıkça yerçekimi artar). L’nin ağırlığının artmasıyla uyumludur. Bu ifade doğru olabilir.
C) L cismi Kuzey Kutbu’na doğru hareket ettirilmiştir.
- Kutuplarda yerçekimi, Ekvator’a göre daha fazladır. Ağırlığın artması (↑) bu duruma uygundur. Dolayısıyla bu da doğru olması muhtemeldir.
D) M cismi Ekvator’a paralel ve daha yüksekte bulunan bir noktaya hareket ettirilmiştir.
- Eğer M daha yüksekte bir noktaya taşındıysa yerçekimi azalmaya eğilimlidir. Dolayısıyla ağırlığının değişmemesi (↔) beklenmez. Eğer Ekvator’a paralel olsa bile rakım yükseliyorsa bir miktar ağırlıkta azalma olurdu. Bu, M cisminin ağırlığının değişmediği bilgisiyle çelişir.
Bu yüzden D seçeneği M cisminin ağırlığı değişmemesine uygun değildir.
4. Özet Tablo
| Cisim Adı | Ağırlık Değişimi | Muhtemel Hareket |
|---|---|---|
| K | Azalır (↓) | Yükseğe çıkma veya Ekvator’a yaklaşma (her ikisi de yerçekimini azaltır) |
| L | Artar (↑) | Alçak kesimlere (deniz seviyesi) inme veya kutuplara yaklaşma |
| M | Değişmez (↔) | Yerçekimi değişmeyecek şekilde; benzer yükseklik ve enlem (aynı rakım + enlem) |
| Verilen Seçenek | Açıklama | Doğruluk |
|---|---|---|
| A) K cismi daha yüksekte… | K’nın ağırlığı azalır, mantıklı. | Doğru |
| B) L cismi deniz seviyesinde… | L’nin ağırlığı artar, mantıklı. | Doğru |
| C) L cismi Kuzey Kutbu’na… | Kutuplara gidildikçe yerçekimi artar, L’nin ağırlığının artması mantıklı. | Doğru |
| D) M cismi ekvatora paralel ve daha yüksekte… | Daha yüksek rakıma çıkılırsa ağırlıkta bir miktar azalma olur. M’nin ağırlığının değişmemesiyle çelişir. | Yanlış |
5. Sonuç ve Kısa Özet
Soruda istenen “yanlış” ifade, D şıkkıdır. M cismi eğer ekvatorda kalıyor ancak “daha yüksek rakıma” çıkıyorsa yerçekimi değeri azalacağı için ağırlığı değişmemiş gibi kalamaz, mutlaka azalmalıdır. Dolayısıyla D seçeneği sorunun doğru cevabıdır.