
5. Sınıf Fen Bilimleri - Cisimlerin Kütle ve Ağırlık Hesaplama Tablosu
Soru:
Aşağıdaki tabloda cisimlerle ilgili verilenlerden yola çıkarak diğer boşlukları doldurunuz.
(Dünya üzerinde 1 kg’lık bir kütleye etki eden yer çekimi kuvveti yaklaşık 10 N alınacaktır.)
Cevap:
Bu soruda, Dünya, Ay ve Uzay’daki kütle ve ağırlık ilişkilerini kullanarak tabloyu tamamlayacağız.
Önemli Bilgiler:
- Kütle (kg): Cismin madde miktarıdır, bulunduğu yere göre değişmez.
- Ağırlık (N): Cismin kütlesine yer çekimi ivmesi çarpılarak bulunur.
- Dünya’da yer çekimi ivmesi yaklaşık 10 N/kg.
- Ay’da yer çekimi Dünya’nın yaklaşık 1/6’sı kadardır.
- Uzayda yer çekimi çok azdır, ağırlık sıfıra yakındır ama kütle değişmez.
Verilenler ve İlişkiler:
| Cisim | Dünya’da Kütlesi (kg) | Dünya’da Ağırlığı (N) | Ay’da Kütlesi (kg) | Ay’da Ağırlığı (N) | Uzay’da Kütlesi (kg) | Uzay’da Ağırlığı (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U cismi | 48 | 480 | 8 | 80 | ? | ? |
| L cismi | ? | ? | 42 | ? | ? | ? |
| T cismi | ? | 360 | ? | ? | ? | ? |
| I cismi | ? | ? | ? | 90 | ? | ? |
Adım Adım Çözüm:
1. U cismi için:
- Dünya’da kütle: 48 kg (verilmiş)
- Dünya’da ağırlık: 48 kg × 10 N/kg = 480 N (verilmiş)
- Ay’da kütle: 8 kg (verilmiş)
- Ay’da ağırlık: 8 kg × (10 N/kg ÷ 6) ≈ 8 × 1.67 ≈ 13.33 N (Ama tabloda 80 yazılmış, bu yanlış olabilir. Doğru hesaplama için 8 kg × 1.67 N/kg = 13.33 N olmalı.)
Burada bir hata var gibi görünüyor. Ancak soruda verilen tabloya göre devam edeceğiz.
2. L cismi için:
- Ay’da kütle: 42 kg (verilmiş)
- Dünya’da kütle = Ay’da kütle (kütle değişmez) = 42 kg
- Dünya’da ağırlık = 42 kg × 10 N/kg = 420 N
- Ay’da ağırlık = 42 kg × (10 N/kg ÷ 6) ≈ 42 × 1.67 ≈ 70 N
- Uzay’da kütle = 42 kg
- Uzay’da ağırlık ≈ 0 N (yer çekimi çok az)
3. T cismi için:
- Dünya’da ağırlık: 360 N (verilmiş)
- Dünya’da kütle = 360 N ÷ 10 N/kg = 36 kg
- Ay’da kütle = 36 kg
- Ay’da ağırlık = 36 × 1.67 = 60 N
- Uzay’da kütle = 36 kg
- Uzay’da ağırlık ≈ 0 N
4. I cismi için:
- Ay’da ağırlık: 90 N (verilmiş)
- Ay’da kütle = 90 N ÷ 1.67 N/kg ≈ 54 kg
- Dünya’da kütle = 54 kg
- Dünya’da ağırlık = 54 × 10 = 540 N
- Uzay’da kütle = 54 kg
- Uzay’da ağırlık ≈ 0 N
Tamamlanmış Tablo:
| Cisim | Dünya’da Kütlesi (kg) | Dünya’da Ağırlığı (N) | Ay’da Kütlesi (kg) | Ay’da Ağırlığı (N) | Uzay’da Kütlesi (kg) | Uzay’da Ağırlığı (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U cismi | 48 | 480 | 48 | 80 (verilen, doğrusu 80 değil) | 48 | 0 |
| L cismi | 42 | 420 | 42 | 70 | 42 | 0 |
| T cismi | 36 | 360 | 36 | 60 | 36 | 0 |
| I cismi | 54 | 540 | 54 | 90 | 54 | 0 |
Özet:
- Kütle her yerde aynıdır.
- Ağırlık, yer çekimi ivmesine bağlı olarak değişir.
- Dünya’da 1 kg kütleye 10 N ağırlık düşer.
- Ay’da yer çekimi Dünya’nın 1/6’sı olduğu için ağırlık 1/6 oranında azalır.
- Uzayda yer çekimi çok az olduğu için ağırlık sıfıra yakındır.
Tablo Özeti:
| Cisim | Dünya Kütle (kg) | Dünya Ağırlık (N) | Ay Kütle (kg) | Ay Ağırlık (N) | Uzay Kütle (kg) | Uzay Ağırlık (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U | 48 | 480 | 48 | 80 | 48 | 0 |
| L | 42 | 420 | 42 | 70 | 42 | 0 |
| T | 36 | 360 | 36 | 60 | 36 | 0 |
| I | 54 | 540 | 54 | 90 | 54 | 0 |
Not: U cismi için Ay’daki ağırlık 80 N verilmiş, ancak doğru hesaplama 8 kg × 1.67 N/kg = 13.33 N olmalı. Burada ya verilen kütle yanlış ya da ağırlık yanlış yazılmış olabilir.
Aşağıdaki tabloda cisimlerle ilgili verilenlerden yola çıkarak diğer boşlukları doldurunuz.
(Dünya üzerinde 1 kg’lık bir kütleye etki eden yerçekimi kuvveti ≈ 10 N, Ay’da ise Dünya ağırlığının 1/6’sı alınacaktır. Uzayda (ağırlıksız ortamda) ağırlık 0 N’dur.)
Çözüm Adımları
- Kütle her ortamda aynıdır.
- Dünya’daki ağırlık :
W_D = m \times g_D = m \times 10\ (\mathrm{N}) - Ay’daki ağırlık :
W_{Ay} = \tfrac{1}{6} W_D - Uzayda ağırlık :
W_{Uzay} = 0\ (\mathrm{N}) - Eksik bilgileri verilenlerden geriye doğru da bulabiliriz.
- Verilen ağırlıktan kütle, m = W_D /10.
- Verilen Ay ağırlığından Dünya ağırlığı, W_D = 6 \times W_{Ay}, vb.
Detaylı Hesaplar
-
U cismi
- Dünyada kütle: 48 kg (verilmiş)
- Dünyada ağırlık: 48 \times 10 = \mathbf{480\ N}
- Ay’da kütle: 48 kg
- Ay’da ağırlık: 480/6 = \mathbf{80\ N}
- Uzayda kütle: 48 kg
- Uzayda ağırlık: 0 N
-
L cismi
- Ay’da kütle: 42 kg (verilmiş)
- Dünyada kütle: 42 kg
- Dünyada ağırlık: 42 \times 10 = \mathbf{420\ N}
- Ay’da ağırlık: 420/6 = \mathbf{70\ N}
- Uzayda kütle: 42 kg
- Uzayda ağırlık: 0 N
-
T cismi
- Dünyada ağırlık: 360 N (verilmiş)
- Dünyada kütle: 360/10 = \mathbf{36\ kg}
- Ay’da kütle: 36 kg
- Ay’da ağırlık: 360/6 = \mathbf{60\ N}
- Uzayda kütle: 36 kg
- Uzayda ağırlık: 0 N
-
I cismi
- Ay’da ağırlık: 90 N (verilmiş)
- Dünyada ağırlık: 90 \times 6 = \mathbf{540\ N}
- Dünyada kütle: 540/10 = \mathbf{54\ kg}
- Ay’da kütle: 54 kg
- Uzayda kütle: 54 kg
- Uzayda ağırlık: 0 N
Özet Tablosu
| Cisim | Dünyada Kütle (kg) | Dünyada Ağırlık (N) | Ay’da Kütle (kg) | Ay’da Ağırlık (N) | Uzayda Kütle (kg) | Uzayda Ağırlık (N) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U | 48 | 480 | 48 | 80 | 48 | 0 |
| L | 42 | 420 | 42 | 70 | 42 | 0 |
| T | 36 | 360 | 36 | 60 | 36 | 0 |
| I | 54 | 540 | 54 | 90 | 54 | 0 |