Fizik-Kimya-Matematik
Namdar Gürsönmez
08/11/2018 - 15:33

Enerjiyi Depola, Bırak, Hareket Etsin

Yaş:
13
Zorluk:
Orta

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun atık malzemeler kullanarak esneklik potansiyel enerjisi ve kinetik enerjinin (hareket enerjisinin) birbirine dönüştüğü farklı bir düzenek tasarlayacağız.

Bir cisme kuvvet uygulayarak hareket ettirdiğimizde bilimsel anlamda iş yaparız. İş yapabilme yeteneğine enerji denir.

Yay ve lastik gibi esnek cisimlerin enerji depolama özelikleri vardır. Esnek cisimlerin sıkışık ya da gerginken sahip olduğu enerjiye (cisimde depolanan enerjiye) esneklik potansiyel enerjisi denir. Esneklik potansiyel enerjisi, sıkıştırılan ya da gerilen cismin cinsi ile sıkıştırılmanın veya gerilmenin miktarına bağlıdır.

Günlük hayatta trambolin, kurmalı saat ve müzik kutusu gibi pek çok nesnede esneklik potansiyel enerjisinden faydalanılır.

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun atık malzemeler kullanarak esneklik potansiyel enerjisi ve kinetik enerjinin (hareket enerjisinin) birbirine dönüştüğü farklı bir düzenek tasarlayacağız.

 

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/enerjiyi_depola_gerekli_malzemeler.jpg

Nelere İhtiyacımız Var?

  • 1 adet 15 x 22 cm boyutlarında maket karton
  • 1 adet 16,5 cm uzunluğunda pipet
  • 2 adet 6 cm uzunluğunda pipet
  • 2 adet 22 cm uzunluğunda kalın çöp şiş
  • 1 adet 1,5 cm uzunluğunda kalın çöp şiş
  • 4 adet büyük boy PET şişe kapağı
  • 4 adet orta boy PET şişe kapağı
  • 70 cm uzunluğunda naylon ip
  • 1 adet silikon mum (kalın)
  • Silikon tabancası ve silikon
  • Tamir bandı
  • Elektrik bandı
  • Tornavida
  • Kalem
  • Cetvel
  • Makas
  • Maket bıçağı
 
Uyarı: 
Kesici ve delici aletler dikkatli kullanılmalıdır.
 

Ne Yapıyoruz?

1. Maket kartondan 2,5 x 4 cm boyutlarında bir parça keselim.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_1.1__12.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_1.2_10.jpg

 

2. Pipetleri görseldeki gibi maket kartonun altına silikon ile sabitleyelim.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_2.1_16.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_2.2_11.jpg

 

3. PET şişe kapaklarının ortasına makas veya tornavida kullanarak çöp şişin geçebileceği şekilde birer delik açalım. Kapakları dört çift olacak şekilde silikon ve elektrik bandı kullanarak görseldeki gibi birleştirelim.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_3.1_18.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_3.2_15.jpg

 

4. PET şişe kapaklarını görseldeki gibi 22 cm uzunluğundaki çöp şişleri kullanarak pipetlere takalım.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_4.1_17.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_4.2_17.jpg

 

5. 1,5 cm’lik kalın çöp şiş parçasını görseldeki gibi silikon ile uzun çöp şişe sabitleyelim. Kapakların dönerken maket kartona temas etmemesine dikkat edelim.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/5.1a.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_5.2_11.jpg

 

6. Kalın silikon mum için görseldeki gibi maket karton üzerinde bir yer belirleyelim ve silikon ile kartona sabitleyip tamir bandı ile güçlendirelim.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_6.1_12.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_6.2_12.jpg

 

7. Maket kartona yapıştırdığımız kalın silikon mumun boşta kalan uç kısmını maket bıçağı ile keselim. İpin bir ucunu kestiğimiz bölüme bağlayalım ve çevresini görsellik ve sağlamlık açısından elektrik bandı ile birkaç kez sarıp güçlendirelim. İpin diğer ucunu ise görseldeki gibi 1,5 cm uzunluğundaki kalın çöp şiş parçasına bağlayalım.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_7.1_14.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_7.2_17.jpg

 

8. Artık arka tekerlek görevini yapacak PET şişe kapaklarını saat yönünün tersi yönde döndürerek enerji depolayabiliriz.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_8.1_14.jpg

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/gorsel_8.2_12.jpg

 

Ne OIdu?

Arka tekerleğe yaptığımız uygulamada ipi sardıkça kalın silikon mum gerilerek esneklik potansiyel enerjisi depolar. Arka tekerleği serbest bıraktığımızda ise esneklik potansiyel enerjisi hareket enerjisine dönüşmeye ve düzeneğimiz ivmelenmeye başlar. Süreç depolanan esneklik potansiyel enerjisinin tamamı kinetik enerjiye dönüşene kadar devam eder. Daha sonra hava sürtünmesi sebebiyle düzeneğimiz giderek yavaşlar ve sonunda durur.

data-cke-saved-src=https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/sites/default/files/enerji_depola.gif

Tekerleklerin çapını artırarak ve daha uzun kalın silikon mum kullanarak düzeneğimizin birim zamanda daha fazla yol almasını sağlayabiliriz.

 

Kaynak:

  • Komisyon,7. Sınıf Fen ve Teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2008.
 

Yazar Hakkında:

Namdar Gürsönmez
Fen Bilimleri Öğretmeni
İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

Fizik-Kimya-Matematik

Aşağıda soru işareti ile gösterilen yerlere hangi rakamlar getirilmelidir?

Sevgili gençler, her zaman olduğu gibi önce geçen ay sorduğumuz problemin çözümü ile başlayalım.