A
8. Bir öğrenci Kuzey Yarım Küre’ de olduğu bilinen bir bölgeye
mevsimlerin başlangıç tarihlerinde Güneş işınlarının birim
yüzeye aktardığı enerji miktarını gösteriyor.
boş batarya Güneş işınlarnın düştügü birim yüzeyi, şarjın
Buna göre, aşağıdakilerden hangisi öğrencinin tarihlere
göre hazırladiğı modellerden herhangi biri olabilir?
FEN BİLİMLERİ
21 Mart
BY
21 Aralik
C
23 Eylül
Birim alan
D
Güneş işinlarının
birim yüzeye aktardiğı
enerji miktarı
21 Haziran
Kuzey Yarım Küre’de Mevsimler ve Birim Yüzeye Düşen Enerji
KULLANILAN FORMÜL / KURAL:
- Güneş Işınlarının Geliş Açısı \propto Birim Yüzeye Aktarılan Enerji Miktarı
- Güneş ışınları bir bölgeye ne kadar dik ve dike yakın açıyla gelirse, birim yüzeye bırakılan enerji miktarı o kadar fazla olur.
ÇÖZÜM ADIMLARI & SEÇENEK ANALİZİ:
Kuzey Yarım Küre’deki (KYK) bir bölge için mevsim başlangıç tarihlerinde Güneş ışınlarının geliş açısı ve birim yüzeye aktarılan enerji sıralaması şu şekildedir:
- 21 Haziran (Yaz Başlangıcı): Işınlar yıl içindeki en dik/en büyük açıyla gelir \rightarrow Birim yüzeye aktarılan enerji en fazladır (Maksimum).
- 21 Mart ve 23 Eylül (Ekinoks - İlkbahar ve Sonbahar): Işınlar orta büyüklükteki açılarla gelir \rightarrow Enerji miktarı orta düzeydedir.
- 21 Aralık (Kış Başlangıcı): Işınlar en eğik/en küçük açıyla gelir \rightarrow Birim yüzeye aktarılan enerji en azdır (Minimum).
Bu duruma göre bataryadaki doluluk oranlarını incelersek:
- A) 21 Mart (1 Bölme Dolu): Hatalıdır. En az enerji kış başlangıcı olan 21 Aralık’ta aktarılır, 21 Mart’ta enerji minimum olamaz.
- B) 21 Aralık (2 Bölme Dolu): Hatalıdır. 21 Aralık en eğik açıyla ışın aldığı için en az enerjinin (1 bölme) bu tarihte olması gerekirdi.
- C) 23 Eylül (3 Bölme Dolu): Hatalıdır. Ekinoks tarihlerinde orta düzey enerji beklenir; en yüksek enerjiye bu kadar yakın olamaz ve sıralamadaki dengeyi bozmaktadır.
- D) 21 Haziran (4 Bölme Dolu): Doğrudur. 21 Haziran tarihinde Güneş ışınları KYK’ye en büyük açıyla geldiği için birim yüzeye düşen enerji miktarı yıl içindeki en yüksek değerine (maksimum seviyeye) ulaşır ve bataryanın tamamı dolu gösterilir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: D — 21 Haziran (Tam Dolu Batarya)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
- Birim Yüzeye Aktarılan Enerji: Işınların yüzeyle yaptığı açı büyüdükçe (dike yaklaştıkça) ışık ışınları daha dar bir alana toplanır ve birim yüzeye düşen enerji miktarı artar.
SIK YAPILAN HATALAR:
Hatalı Yaklaşım: Ekinoks tarihlerinde (21 Mart / 23 Eylül) Dünya Güneş’e daha yakın veya uzak olduğu için enerjinin en az ya da en fazla olduğunu düşünmek.- Doğru Yaklaşım: Mevsimlerin ve birim yüzeye düşen enerji miktarının temel sebebi Dünya’nın Güneş’e uzaklığı değil, eksen eğikliği ve buna bağlı olarak ışınların düşme açısıdır.
Güneş ışınlarının gelme açısı ile gölge boyu arasındaki ilişkiyi de incelemek ister misin?