CANLILARIN SINIFLANDIRILMASI Dünyamızda yaşamakta olan canlılar incelenirse özelliklerinin çok farklı olduğu gözlenir.Bu farklara rağmen bu canlıları derece derece ve birbirlerine benzeyenleri bir araya toplayarak gruplandırmak mümkündür.Canlıların benzerliklerine göre gruplandırılmasına sınıflandırma (=sistematik) denir.Hayvanlar ve bitkiler belirli bir düzen içerisinde sınıflandırılır.

SINIFLANDIRMA SİSTEMİNİN GELİŞİMİ
Canlılar;monera, protista, fungi, bitki ve hayvan olmak üzere gözle görülmeyen çok küçük organizmalardan dev ağaçlara ve binalara kadar bir dağılım gösterirler.Bu büyük hayat çeşitliliğini tanıyabilmek için, büyük grupları daha küçük gruplara ayırmak gerekir.Biyologlar dünyadaki canlıları sınıflandırmamış olsalardı, bu kadar çeşitli olan canlılara ulaşmak mümkün olmayacaktı.Sınıflandırmanın amacı, canlıları bir sistematiğe oturtmak ve tabiatı daha kolay anlaşılabilir hale getirmektir.
İlk sınıflandırmayı Yunan Filozofu Aristoteles (m.ö.383-322) yapmıştır.Aristoteles bitkileri otlar, çalılar, ağaçlar; hayvanları ise yaşadıkları yere göre karada, suda ve havada yaşayanlar şeklinde gruplandırmıştır.Aristoteles’in sınıflandırması canlıların görülebilen ve morfolojik özelliklerine göre yapılmıştır.günümüzdeki sınıflandırılmada, canlıların bütün özellikleri göz önünde bulundurulur.
Örneğin yarasanın kanatlarına bakarak onu kuşlar sınıfında incelemek mümkün değildir.Yarasa bütün özellikleri ile bir memeli hayvandır.
Sınıflandırma, canlıların görülen bir veya birkaç özelliğine göre yapılırsa ‘suni sınıflandırma’ (yapay sınıflandırma) adını alır.Aristo’nun
Yapmış olduğu sınıflandırma yapay sınıflandırmadır.Buna ampirik sınıflandırma da denir.
Günümüzde sınıflandırma, canlıların akrabalık ilişkilerine göre yapılır.
Sınıflandırılmada canlıların tüm özellikleri göz önünde bulundurulur.Bu çeşit sınıflandırmaya ‘tabii sınıflandırma’ (doğal sınıflandırma) denir.
Doğal sınıflandırma bilimsel olan sınıflandırılmadır.Buna filogenetik sistematik da denir.
Bir canlıyı türün evrim sistematiğine geçirdiği gelişmelere filogeni (soy oluş), embriyo döneminde geçirdiği değişmelere ontogeni (birey oluş) denir.

SINIFLANDIRMA BİRİMLERİ
Sınıflandırmanın en küçük birimi tür dür.Sınıflandırmada tür kavramını ilk kuran kişi John Ray dır.
Tür ortak bir atadan gelem,yapı görev bakımından ortak özelliklere sahip olan, kendi aralarında çiftleşerek verimli döller meydana getirebilen bireylerin oluşturduğu topluluktur.Sistematikte her tür iki isimle adlandırılır.Bu iki isimden 1. si canlının cinsini 2. si tanımlayıcı özelliğini belirtir.Her türün iki isimle adlandırılması ilk kez Carolus Linnaeus tarafından kullanılmıştır.
Türlerden daha büyük topluluklar da vardır.Bunlar sırasıyla cins, familya, takım, sınıf, şube ve alem dir. Birbirlerine çok benzeyen yakın türlerin gruplaşmasıyla cinsler ortaya çıkar.Örneğin kedi, aslan ve kaplan türleri ‘felis’ cins adı altında toplanır.
Felis domesticus:Kedi
Felis leo :Aslan
Felis tigris :Kaplan
Her tür kendi cinsiyle belirtilir.Bu kural bütün dünyada kullanılır.
Böylece karışıklık önlenir.Cinslerin ortak karakterlerine göre gruplaşmasına familyalar meydana gelir.Benzer familyalar takımları oluşturur.Benzer takımların gruplaşmasıyla sınıflar ortaya çıkar.
Sınıfların bir araya gelmesiyle şubeler, şubelerin bir arya gelmesiyle
alem meydana gelir.
Sınıflandırmada birimler büyükten küçüğe doğru gidildikçe, birimin kapsadığı birey sayısı artar, aralarındaki benzerlik azalır.Büyük biriden küçük birime doğru gidildikçe birey sayısı azalır, benzerlik artar.

BİLİMSEL SINIFLANDIRMANIN
DAYANDIGI TEMELLER
Günümüzde geçerli olan sınıflandırma filogenetik sınıflandırmadır.Bu sınıflandırmaya göre bütün canlıların ortak bir atası vardır.Bu sınıflandırmanın açıklanabilmesi için akrabalık derecelerinin açıklanması gerekir.Akrabalık derecelerinin belirlenmesinde bazı temel kurallar göz önüne alınır.
1)Homolog Organlar:Yapıları ve gelişimleri birbirlerine benzeyen fakat farklı görevleri olan organlara homolog organlar denir.Örneğin
fok balığının ön yüzgeci, yarasanın kanadı, kedinin pençesi, atın ön bacağı, insanın eli homolog organlardır.bunları her biri yaklaşık olarak aynı sayıda kemik, kas, sinir ve kan damarlarına sahiptir.Aynı plana göre düzenlenmiş ve aynı gelişme biçimine sahiptir.homolog organlar canlıların ortak bir atadan geldiğinin kanıtlarından biri olarak ileri sürülmektedir.
Bazı organlar aynı kökten gelmedikleri halde, yaptıkları görev aynıdır.
Bu organlara anolog organlar denir.Kuş ve böcek kanatları analog organlardır.
2)Embriyolojik Benzerlik:Canlıların embriyo dönemlerinde geçirdikleri evreler ve farklılaşmalar birbirine çok benziyorsa bu canlılar yakın akrabadır.Omurgalı hayvanlarının embriyolarının ilk evreleri çok belirgin bir benzerlik gösterir.İlk evrede balık ve domuz embriyosunu ayırmak çok zordur.
3)Biyokimyasal Benzerlik:çeşitli hayvanların plazma proteinleri arasındaki benzerlik derecelerinin antijen-antikor tekniği ile denenir.
Her hayvan türünün kan içeriği kendine özgün bir protein bileşimine sahiptir.yakın akraba olan canlıların plazma proteinlerinin benzerliği daha fazadır.
Bütün hayvanlarda hücrenin çalışması ve kalıtım faktörlerinin dölden döle geçmesi kromozomlar tarafından kontrol edilir.Bütün canlılarda kromozomların kimyasal yapısını DNA (deoksiribonükleik asit) meydana getirir.Akrabalık derecesi yakın olan canlıların DNA’larının baz dizilimlerinin benzerliği de artmaktadır.
Hayvanlar, protein metabolizması sonucu oluşan azotlu artıkları üre, ürik asit ve amonyak şeklinde idrarla vicuttan uzaklaştırılabilir.
Sınıflandırılmada canlıların idrarlarının bileşimi de dikkate alınır.
Memeli canlılarının çoğunda sindirim için aynı veya benzer enzimler kullanılır.Bu olaylar canlıların ortak bir kökten geldiğinin kanıtlarından biri olarak gösterilmektedir.
Bunlar başka yumurta tiplerinin benzerliği, organizmaların simetri şekilleri anatomik yapılarındaki benzerlikler gibi özellikler de doğal sınıflandırma yapılırken dikkate alınır.
Bazı organizmalar mevcut bir sınıflandırma sistemine koymak oldukça zordur.Çünkü canlıların taşıdıkları özelliklerin bazısı bir gruba, bazısı da diğer bir gruba ait olabilir.Örneğin tek hücreli olan euglena; hareketli , kloroplast taşıyan ve kendi besinini yapabilen canlıdır.
Euglena, hareketinden dolayı hayvan, kloroplast taşıdıgı ve kendi besinini kendisi yaptığından dolayı da bitki olarak kabul edilmiştir.Bu ve benzeri problemleri çözmek için canlılar şu şekilde sınıflandırılmıştır.
CANLILAR

Prokaryot canlılar Ökaryot canlılar

MONERA
(bakteri,mavi-yeşil algler)




PROTİSTA FUNGİ BİTKİLER HAYVANLAR
(bir hücreliler) (gerçek mantarlar)


Bakteriler:Heteretroflardır.Parazit yada saprofit beslenirler.Fotosentez ya da kemosentez yapan ototrof olanları vardır.
Mavi-Yeşil algler:Fotosentez yaparlar.Kloroplastları yoktur.Fotosentez olayı stoplazma içine dağılmış klorofiller aracılığı ile olur.
PROTİSTA
a)Kamçılılar:Tek hücreli yapıya sahiptirler.suda hareket ederler.
Heterotrof ve otorotrof olanları vardır.Örnek:Euglena.
b)Kök ayaklılar:tek hücreli olan bu protozoalar besinlerini yalancı ayakları ile alır ve hareket eder.Örnek:Amip
c)Sporlular:Sporla ürerler.parazit yaşarlar.Örnek:Plazmadizmmalaria
d)Silliler:hücrenin çevresi hareket ve besin almayı saglayan sillerle çevrilidir.Örnek:Şapkalı mantar.
FUNGİ
Çok çekirdekli hücrelere sahip olup, sporlarla ürerler.Örnek:Şapkalı mantar.
BİTKİLER
Algler, çiçeksiz bitkiler ve çiçekli bitkiler olmak üzere üç grupta incelenir.
Algler:İletim demetleri yoktur.İletim demetleri olmadığından su ve suda erimiş madensel tuzları tüm bitki tüzeyi ile alırlar.Doku farklılaşması yoktur.
Çiçeksiz Bitkiler:kendi arasında ikiye ayrılır.
1)Kara yosunları:İletim demetleri yoktur.Eşeyli ve eşeysiz üreme, döl değişimi şeklinde birbirini takip eder. Gametleri gametongium denen keselerde oluşturur.döllenme sonucu oluşan zigot bir süre ebeveyne bağlı kalır.
2)Eğrelti otları:İletim demetleri vardır.Gerçek kökleri yoktur.Eşeyli ve eşeysiz üreme döl değişimi şeklinde birbirini takip eder.
Çiçekli Bitkiler:İyi gelişmiş iletim sistemleri vardır.Üreme organları çiçek şeklinde özelleşmiştir.Açık ve kapalı tohum olak üzere iki grupta incelenir.
1)Açık tohumlular:Her zaman yeşildirler.Soymuk demetlerinde kalburlu hücreler vardır, arkadaş hücreleri yoktur.Çiçekleri daima tek eşeylidir.Tohumları daima çok çeneklidir.Tohum taslakları yumurtalık
dışına gelişir.
2)Kapalı tohumlular:En gelişmiş bitki sınıfıdır.Her zaman yeşil değildirler.Çiçekleri genelde erseliktir.Çiçeklerinde çanak ve taç yaprak farklılaşması vardır.Kapalı tohumların iki önemli sınıfı vardır.
1)Monokotiledonlar(bir çenekliler):Embriyolarında tek çenek yaprağı taşırlar.Otsu bitkilerdir.Tek yada çok yıllık olabilirler.İletim demetleri dağınık ve düzensiz sıralanmıştır.Korteksi incedir.Meristem
kambiyumu yoktur.Yaprakları paralel damarlıdır.Saçak kök sistemi bulunur.
2)Dikotiledonlar(iki çenekliler):Embriyolarında iki çenek yaprağı taşırlar.Otsu ve odunsu bitkilerdir.Tek yada çok yıllık olabilirler.
İletim demetleri dairesel çizilmiştir.Korteksi incedir.Enine kalınlaşmasını sağlayan kambiyum (meristem) bulunur.Yaprakları ağsı damarlıdır.Ana kök ve buna bağlı yarı kökler gelişmiştir.
HAYVANLAR
Çok hücreli heterotrof canlılarıdır.Aktif hareket ederler.Omurgalılar ve omurgasızlar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
Omurgalılar(kordalılar)
Omurgalılar ve ilkel kordalılar olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
A)Omurgalılar:Vücutlarının sırt tarafında bir sinir kordonu bulunur.İç iskelet eklemlidir. İskelete bağlı kaslar hareketi sağlar.Hepsinde beyin ve beyini koruyan kafatası vardır.Dolaşım sistemleri kapalıdır.Holozoik olarak beslenirler.Çoğu ayrı eşeylidir.Balıklar, kuşlar, kurbağalar, sürüngenler ve memeliler olmak üzere beş sınıfa ayrılırlar.
1)Balıklar:Vicutları pullarla örtülüdür.İç iskelet kemikten ya da kıkırdaktan oluşmuştur.Solungaç solunumu yaparlar.Kalpleri iki odacıklıdır.Kalplerinde sürekli kirli kan bulunur.Vücutlarında temiz kan dolaşır.Soğuk kanlı hayvanlardır.Boşaltım organları mezonefros tipi böbreklerdir.Boşaltım maddelerinin, üreme hücrelerinin ve sindirim artıklarının toplandığı kloak denilen yapıya sahiptirler.Örnek:köpek balığı, alabalık, sazan.
2)Kuşlar:Akciğer solunumu yaparlar.Kalpleri dört odacıklıdır.Kalbin sol karıncığından çıkan aort sağa kıvrılarak dallanır.Sıcakkanlıdırlar.Boşaltım organı metanefroz tipi böbreklerdir
Vücut tüylerle kaplıdır.Tüysüz olan bölgeler pullarla örtülüdür.Kloak
lıdırlar.Dişleri yoktur.Örnek:martı, bülbül, tavuk, ördek, deve kuşu.
3)Kurbağalar:Lavralar solungaç solunumu, erginleri akciğer ve deri solunumu yaparlar.Kalpleri üç odacıklıdır.Vücutlarında karışık kan dolaşır.Soğukkanlıdırlar.Azotlu dolaşım maddesi amonyaktır.Boşaltım organı mezonefroz tipi böceklerdir.Kloak lıdır.Derilerinin mukus salgısı olan mukus, deriyi kaygan tutar.Örnek:semender, kuyruklu kurbağa, su kurbağası.
4)Sürüngenler:Akciğer solunumu yaparlar.Kalpleri üç odacıklıdır
(timsah hariç).Soğukkanlıdırlar.Erginlerinin boşaltım organları metanefroz tipi böbreklerdir.kloak lıdırlar.Dişilerde yumurta kanalının bir bölümü yumurta akı, diğer bölümü yumurta kabuğu yapacak şekilde özelleşmiştir.Vücut keratinle kaplı olduğundan kurudur. Örnek:yılan, timsah, kaplumbağa, kertenkele.
5)Memeliler:Akciğer solunumu yaparlar.Kalpleri dört odacıklıdır.Kalbin sol karıncığından çıkan aort sola kıvrılarak dallanır.
Sıcakkanlı hayvanlardır.Kloak yoktur.Ürogenital sistem sindirim sisteminden ayrı olarakdışarıya açılır.Boşaltım organı metanesaz tipi böbreklerdir.Sinir sistemleri çok gelişmiştir.Örnek:fare, yarasa, kirpi, insan,balina.
B)İlkel kordalılar:İskeletleri kıkırdaktır.Yutak bölgesinde solungaç yarıkları, sırt tarafında da sırt ipliği bulunur.Bu grubun tek örneğiAmfiyoksüs tür.
OMURGASIZLAR
Süngerler, sölentereler, solucanlar, yumuşakçalar, eklembacaklılar ve derisi dikenliler olmak üzere gruplandırılmışlarıdr.
a)Süngerler:Yapısını oluşturan hücreler arasında iş bölümü vardır.Hücresel farklılaşma görülmesine karşın hücrelerde doku oluşturmak için iş bölümü yoktur.
b)Sölenterler:Bu şube üyeleri oyu bir kese gibi düzenlenmiş tek açıklı sindirim boşluklarına sahiptirler.Örnek:deniz anası, hidra, mercanlar.
c)Yassı solucanlar:Sinir ve üreme sistemlerine sahiptirler.Örnek:
tenya, planoria.
d)Yuvarlak solucanlar:Bitki ve hayvanlarda parazit yaşarlar.Örnek:
bağırsak solucanı.
e)Böcekler:Vücutlarının tamamı epidermisin salgıladığı kitin ile kaplıdır.Trache solunumu yaparlar.


CANLILARDA BESLENME İLİŞKİLERİ
Besleme sistemine göre canlılar üreticiler(ototroflar) ve tüketiciler(heterotroflar) olmak üzere iki grupta incelenir.Üretici canlılar(ototroflar) kendi besinlerini yapar.Tüketiciler(heterotroflar) besinlerini kendileri yapamaz.Doğrudan veya dolaylı olarak ototrof canlılardan sağlar.
OTOTROF BESLENME
Kendi besinini kendisi sentezleyebilen organizmalara ototrof (üretici) canlı denir.Enerji sayesinde inorganik maddelerden organik madde sentezleyebilirler.Bitkiler, algler ve bazı bakteriler ototrof canlılardır.Kullanılan enerji kaynağına göre, ototrof organizmalar fotosentez yapanlar ve kemosentez yapanlar olmak üzere iki bölümde incelenir.fotosentez yapan canlıların klorofili vardır.bunlar klorofilleri sayesinde güneş ışınlarını soğurarak organik besinlerde kimyasal bağ enerjisine çevirirler.
Kemosentez yapan organizmalar genellikle bakterilerdir.Bunlar gerekli enerjiyi amonyak, hidrojen, sülfür gibi belirli inorganik maddeleri oksitleyerek sağlar.
Nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri nitriti, nitrata dönüştürür.bu sırada açığa çıkan enerji bakteriler tarafından ATP sentezinde kullanılır.Bu şekilde gerçekleşen ATP sentezine kemosentetik fosforilasyon denir.Bu ATP inorganik maddelerden organik maddelerin sentezi sırasında kullanılır.
Nitrit ve nitrat bakterileri azot döngüsünde rol oynar.Amonyağı, yeşil bitkilerin kolayca alıp kullanabileceği nitrat bileşiklerine dönüştürür.Amonyağın nitrata dönüştürülmesine nitrifikasyon denir.
HETEROTROF BESLENME
İnorganik maddelerden organik besin yapamayan, organik besinleri hazır olarak alan canlıların beslenme biçimine heterotrof beslenme denir.Böyle beslenen canlılara dış beslek veya tüketiciler adı verilir.
Heterotrof canlıların beslenme ve yaşama şekilleri holozoik, simbiyoz, saprofit olmak üzere üç grupta incelenir.
a)Holozoik Beslenme:Bu şekilde beslene canlılar besinlerini katı parçalar halinde alarak sindirirler.bunların sindirim sistemleri, avlarını yakalayabilmek için duyu organları, sinir sistemleri ve kas yapıları gelişmiştir.Otçul hayvanlar, etçil hayvanlar ve hem otçul hem etçil hayvanlar bu grupta incelenir.
b)Birlikte Yaşama:İki veya daha fazla türün bir arada kurdukları yaşam şekline simbiyosim denir.Bu canlılardan biri konak diğeri konuk adını alır.Birlikte yaşama yararlı ve zararlı birliktelikten oluşur.Yararlı
birliklerin beslenme biçimi kommensalizm ve mutualizm dir.Zararlı birlikteliklerin ise parazitizmdir.
1)Mutualizm:Bir arada yaşayan canlıların karşılıklı olarak yarar sağlaması şeklindeki beslenme biçimidir.Bu beslenme biçimine en tipik örnek likenlerdir.Liken, mantar ve yeşil algler in birlikte oluşturdugu bir yaşama birliğidir.
2)Kommensalizm:Bir canlı üzerinde yaşadığı canlıya zarar vermeden bu canlıdan yararlanıyorsa bu yaşama şekline kommensalizm denir.Örnek olarak yengeçlerin solungaçlarına tutunarak yaşayan bazı yassı kurtlar.
3)Parazitizm:Bir arada yaşayan iki canlıdan birinin digerini sömürerek ona zarar vermesi şeklinde olan beslenme ilişkisidir.Bazı bakterilerin sindirim enzimleri yoktur.Önemli monomerleri diğer canlı organizmalardan sağlarlar.Böyle bakterilere parazit bakteriler denir.
Hastalık yapan parazit bakterilere de patojen bakteriler denir.
Bir canlı diğer bir canlının deri ve solungaçlarına yapışarak yaşıyorsa bu canlılara ektoparazit (dış parazit) denir.Koku ve diğer duyu organları iyi gelişmiştir.Bit, pire, tahtakurusu, uyuz böceği, sivrisinek bir ekoparazittir.
Bir canlı diğer bir canlının iç kısmında yaşıyorsa endoparazit denir.
Bu parazitler hücre içerisinde yaşıyorsa bunlara hücre parazitleri denir.Örneğin sıtmaya neden olan parazit plazmadium al yuvar hücresinde yaşar.Endoparazitler çok sayıda gamet oluştururlar.
Bundan dolayı üreme sistemleri çok gelişmiştir
Bitki üzerinde yaşayan ve konak organizmanın odun borularından su ve madensel tuzlar alarak fotosentez yapabilen parazitlere yarı parazit denir.Üzerinde yaşadığı konak bitkinin soymuk borularından hazır organik maddeler alarak yaşayan parazit bitkilere tam parazit denir.

c)Saprofit (çürükçül) beslenme:Biramayası, küf mantarı ve bakterilerin çoğu besinlerini katı olarak alamazlar.Bunlar gerekli olan organik besin maddelerini kokuşmaya yüz tutmuş bitki ve hayvan ölüleri üzerinden canlı artık ve salgılarından sağlarlar.Saprofitler öncelikle dışarı salgıladıkları enzimle besinlerini sindirir.Daha sonra küçük molekülleri emerler.Bu şekilde heterotrof beslenmeye saprofit beslenme denir.Saprofit bakterilerinin bir kısmı çürümede, bir kısmı ise mayalanmada rol oynar.
HEM OTOTROF HEM HETEROTROF BESLENME
Sinek kapan ve ibrik otu gibi böcek yiyen bitkiler fotosentezle organik madde yapar.Ayrıca yakaladıkları böcekleri salgıladıkları enzimlerle hücre dışında sindirirler.Daha sonra bu besinleri emerler.

DOGADA MADDE DEVRİ
Organik artıklar ve cesetler ayrıştırılarak inorganik maddelere dönüştürülür.Bu yollarla serbest kalan inorganik maddeler yeniden fotosentez ve kemosentez de kullanılır hale getirilir.Fotosentez ve kemosentez olaylarıyla inorganik maddeler yeniden organik bileşiklere dönüştürülür. Bu dönüşümlere doğada madde döngüsü denir.
Karbon devri:Bir dönümlük şeker kamışı her yıl atmosfer tabakasından 20 ton kadar karbondioksit kullanır.Bitki ve hayvan enerji elde etmek için organik maddeleri yıkar.Karbondioksit ve su ya kadar parçalanır.Hücre solunumu denen bu olay sonucunda oluşan karbondioksit tekrar atmosfer tabakasına verilir.
Azot devri:Bitkiler aminoasit ve protein sentezi yapabilmek için gerekli olan azotu, nitrat tuzları olarak topraktan alırlar.Bitkiler tarafından alınan nitratlar bitki hücreleri tarafından aminoasit ve protein sentezinde kullanılır.
Ölmüş bitki ve hayvanla, canlıların artıkları ve salgılarındaki proteinli maddeler saprofitler tarafından amonyağa dönüştürülür.Bu olaya pütrüfikasyon (kokuşma) denir.
Amonyak nitrit bakterileri tarafından nitrite; nitritte nitrat bakterileri tarafından nitrata dönüştürülür.Bu olaya nitrifikasyon denir.

Bitki tarafından kullanılmayan nitratlar azot bozan bakteriler ile parçalanır.Bu parçalanmadan açığa çıkan azot tekrar havaya karışır.Bu olaya denitrifikasyon denir.
Havanın azotu toprağa iki şekilde geçer:
1)Yıldırım çakması sonucu azot oksijenle birleşir.Daha sonra su ile etkileşince nitrik asit meydana gelir.Yağmurla toprağa inen nitrik asit toprakta bulunan sodyum ve potasyum bileşikleri ile etkileşerek nitrat tuzlarını oluşturur.
2)Toprakta, havanın serbest azotunu bağlayabilen ve kullanabilen azot bakterileri vardır.baklagillerin köklerindeki urlarda yaşayan ribozom da havanın serbest azotunu bağlayabilir ve azotlu madde yapar.Bu bakterilerin ölüleri topraktaki azotlu organik artıkları oluşturur.

Ders:Fen Bilgisi
Konu:İş, Güç, Enerji

İŞ,GÜÇ,ENERJİ

GİRİŞ
Günlük hayatımızda sayısız iş tanımı yapılabilir ama fiziksel anlamda işin tanımı net ve tektir.
Düz bir yolda saatlerce yürüyen bir insan,ya da masada oturup saatlerce ders çalışan bir ideal öğrenci mi iş yapmıştır? Yoksa bir basamak merdiven çıkan öğrenci mi iş yapmıştır? Düz bir yolda yürüyen adam ile çalışan öğrenci fiziksel anlamda iş yapmamıştır. Ancak bir basamak merdiven çıkan öğrenci fiziksel anlamda bir iş yapmıştır.
O halde işi şöyle tanımlayabiliriz;

İŞ
Bir kuvvet, bir cisme uygulandığında, onu kendi doğrultusunda hareket ettiriyorsa, fen anlamında bu kuvvet iş yapmıştır.
Bu işin tanımından da anlaşıldığı üzere fen anlamında işin yapılabilmesi için üç şartın gerçekleşmesi gerekir;
1)Bir cisme bir kuvvetin uygulanması gerekir yani bir kuvvet olmalıdır.
2) Bu kuvvet bu cisme yol aldırması gerekir.
3) Kuvvetle yolun aynı doğrultuda olması gerekir.
Bu şartlardan biri ve ya birkaçı eksik olursa iş yapılmış sayılmaz.

İş=Kuvvet . Yol W=F . S W:Yapılan iş
F:Hareket doğrultusundaki kuvvetlerin bileşkesi (Net kuvvet)
S:Net kuvvet doğrultusunda alınan yol

Bu formülün geçerli olabilmesi için kuvvet ile yolun aynı doğrultuda yani birbirine paralel olması gerekir.
Kuvvet yola paralel değilse,ya kuvvetin yol doğrultusundaki bileşeni alınarak ya da yolun kuvvet doğrultusundaki bileşeni alınarak kuvvetle yol aynı doğrultuya getirildikten sonra çarpma işlemi yapılır.

İş Birimleri :
İş=kuvvet . yol olduğundan iş birimleri de kuvvet birimleri ile yol (uzunluk) birimlerinin çarpımına eşittir.

F S W = F . S
N m Joule
Dyne cm Erg
Kg-kuv m kg-kuv . m

1 Joule = 107 Erg
1 kg-kuv . m = 9,8 Joule = 10 Joule
GÜÇ
Birim zamanda yapılan işe güç denir.
Güç=İş:Zaman

P=W:t

Fen bilimlerinde, yukarıdaki ifadeye göre az zaman da çok iş yapan adama güçlü adam denir
Güç Birimleri:
İş birimlerini zaman birimlerine bölmekle güç birimleri elde edilir.

Güç İş Zaman
P W t
MKS (SI) Watt (W) j s
CGS Erg/s erg s

1kilowatt = 1000 watt
1kgf . m/saniye= 9,8 watt
1 Buhar Beygiri (B.B)=736 watt


ENERJİ
Bir cismin ya da sistemin iş yapabilme kabiliyetine enerji denir. Değişik enerjiler vardır. Biz mekanik enerjiyi inceleyeceğiz. Mekanik enerji iki kısımdır;
1.Kinetik enerji (Hareket enerjisi) ve
2.Potansiyel enerji
1.Kinetik Enerji:
Bir cismin hareketinden (hızından) dolayı sahip olduğu enerjidir.

Ek=1/2.m.v2
Ek=Kinetik enerji (joule)
m=Cismin kütlesi (kg)
v=Cismin hızı (m/s)

2.Potansitel Enerji:
Cisimlerin durumları nedeniyle sahip oldukları enerjidir. Gerilmiş ya da sıkıştırılmış yayın, yukarıya kaldırılmış cismin, barajda birikmiş suyun potansiyel enerjileri vardır.
Bir yayı gererken ya da sıkıştırırken, bir taşı kaldırırken iş yaparız. Yay ve taş, yapılan bu iş kadar potansiyel enerji kazanır.
Belirtilen bir yere göre G=m .g ağılığındaki bir cismin potansiyel enerjisi “Ep=k .m .g”dir.
Cismi h yüksekliğinden aşağıya bırakırsak potansiyel enerji; kinetik enerjiye dönüşür.
Burada h cismi hangi seviyeye göre potansiyel enerjisini yazıyorsak, cismin o seviyeye olan yüksekliği alınacaktır. Mesela masanın üzerinde duran bir cismin masaya göre h yüksekliği olmadığından potansiyel enerjisi sıfırdır. Fakat aynı cismin yere göre bir potansiyel enerjisi vardır.

Enerjinin Korunumu:
Hiçbir enerji kendi kendine var olmaz, kendi kendine de yok olmaz. Fakat bir türden başka bir tür enerjiye dönüşebilir. Bu dönüşüm sırasında toplam enerji daima sabittir. Toplam enerjinin sabit olması demek bir tür enerji azalırken başka tür enerjinin aynı miktarda artması demektir. Mesela belli bir yükseklikten yere doğru hızlanarak düşen bir cismin kinetik enerjisi artarken, aynı miktarda potansiyel enerjisi de azalmaktadır.
Barajda birikerek potansiyel enerji kazanan su daha sonra yüksekten düşerek kinetik, sonra elektrik ve oradan da ısı ve ışık enerjisine dönüşmektedir.
Not: Enerji birimleri iş birimlerinin aynısıdır.

SORULAR
1)
F2=200N F1=150N



Şekildeki 80 kg’lık bir at arabasına 5m yol aldırmakla yapılan iş kaç joule dür?(Sürtünme yok.)

A)250 B)750 C)1250 D)400

Çözüm : Araba F2 yönünde ve 50N’luk bir kuvvet etkisinde hareket edeceğinden;
W=F . S
W=50 . 5=250 joule dür.
Cevap : A

2) F4=10N

F1=20N F3=10N


F2=10N

Şekilde yatay düzlemdeki cisim F1, F2, F3, F4 kuvvetlerinin etkisi altındadır. Cisim hareket ettiğine göre hangi kuvvet ya da kuvvetler iş yapmaktadır?

A)F1 B)F3 C)F1 ve F3 D)F2 ve F4

Çözüm : F2 kuvveti ile F4 kuvveti cismin aldığı yola dik olduklarından iş yapmazlar. F1 ve F3 kuvveti hareket doğrultusunda doğrudan iş yapar.F1 pozitif yönde iş yapar, F3 negatif yönde iş yapmıştır. Yani enerji kaybına neden olur.
Cevap : C








3)10 m derinliğindeki bir kuyudan 900 kg suyu 0,5 dakikada çekebilen motorun gücü kaç B.B dir?

A)2 B)3 C)4 D)5



Çözüm : Güç= İş/Zaman
W= 900 . 10 = 9000 km-g
t = 0,5 . 60 = 30 s
P= 9000:30 = 300 kg-m/s
75 kg-m/s = 1 BB ise
300 kg-m/s = 4 BB‘dir.
Cevap : C

4)
K m.......................................................... P


L Yatay


K noktasından bırakılan m kütleli bir bilye sürtünmesiz KLP yolunu alıyor. Buna göre hareket enerjisi için hangisi doğrudur?

A)KL arasında gittikçe artar, LP arasında P ye yaklaştıkça azalır.
B)KL arasında gittikçe azalır.
C)LP arasında P ye yaklaştıkça artar.
D)KL ve LP arasında değişmez.

Çözüm : K noktasında duran bilyenin potansiyel enerjisi vardır. Aşağı doğru harekete geçtiğinde, yüksekliğin azalmasıyla potansiyel enerji azalır. Potansiyel enerjiden azalan miktar kadar, kinetik enerji artar. L noktasında kinetik enerji maksimum olur. L den P ye doğru çıktıkça kinetik enerji azalır ve potansiyel enerji artar. P de ise kinetik enerji sıfır olur. Cevap : A

5)Bir çocuk aşağıdaki hangi durum ya da durumlarda iş yapmıştır?
(Sürtünmeler ihmal edilmektedir.)

1.Bütün kuvvetiyle sabit duvarı itmekle
2.Masadaki kitabı alıp üst rafa koymakla
3.100 m uzunluğundaki bir köprüyü sabit hızla yürüyerek geçmekle

A)Yalnız 1 B)Yalnız 2 C)Yalnız 3 D)2 ve 3





Çözüm :
1.Kuvvet olmakla birlikte bu kuvvet kendi doğrultusunda yol aldırtamadığından bu kuvvet iş yapmamıştır.
2.Masadaki kitabı rafa koymakla kitabın ağılığına eşit bir kuvvet aşağıdan yukarıya doğru uygulanmış ve bu kuvvet doğrultusunda bir yol alınmış ve bir iş yapılmıştır.
3.Bu çocuk düz bir yolda sabit hızla yürüdüğünden yol doğrultusunda bir kuvvet uygulanmaktadır. Dolayısıyla iş yapmamıştır. Bu çocuk merdivende bir basamak çıkmış olsaydı ağırlık kuvveti doğrultusunda bir yol almış olduğundan iş yapmış olurdu.
Cevap : B

6)Bir adam yüksekliği 50 m olan bir dama her biri 10N ağırlığında 20 tuğla çıkarıyor. Başka bir adam aynı yüksekliğe 15 tuğla çıkarıyor. Birinci adam, ikinci adamdan kaç joule fazla iş yapmıştır?
A)2500 B)4500 C)7500 D)10000

Çözüm : İş = kuvvet x yol
W = F . x dir.

Birinci adamın bir tuğla için yaptığı iş;
10 . 50 = 500 joule, 20 tuğla çıkardığından
W = 20 . 500 = 10000 joule

İkinci adamın yaptığı iş,
W2 = 15 .(F. X)
W2 = 15 . (10 . 50)
W2 = 7500 joule

Birinci adam ikinci adamdan
W1 – W2 = 10000 – 7500 =2500 joule daha fazla iş yapmıştır. Cevap : A

7)

P P
P
L h L 2h 2L h
1 2 2 3
W1 W2 W3

Şekildeki 1, 2, 3 eğik düzlemleri sürtünmesizdir. Bir P cismini bu eğik düzlemlerin tepe noktalarına çekerek çıkarmak için yapılan W1,W2,W3 işleri arasına nasıl bir ilişki vardır?

A)W1< W3 < W2 B)W1 = W2< W3
C)W1= W3 < W2 D)W1 = W3> W2






Çözüm : Burada yer çekimine karşı iş yapıldığından, yol düşeyde alınan h yükseklikleridir.
W = F . x dir
F = P ve x = h

W1 = P . h
W2 = P . 2h W1 = W3< W2
W3 = P . h

Buradan da görülüyor ki bir cismi belli bir yüksekliğe çıkarmakla yapılan iş, yolun uzunluğuna bağlı olamayıp düşey yüksekliğe bağlıdır.
Cevap : C

8)

h
h
h
3m
m 2m
h




3m, m, 2m kütleli cisimler gösterilen yüksekliklere çıkartıldıklarında kazandıkları enerjiler sırası ile W1 W2 ve W3 arasında nasıl ilişki vardır?

A) W1= W2 = W3 B)W1>W2= W3
C) W1> W2> W3 D)W1< W2 < W3

Çözüm : Cisimler h yüksekliğine çıkarmakla potansiyel enerji kazandırılmış olur. Bu enerji çıkarılırken yapılan işe eşittir.
W1 = 3mg .3h
W2 = mg .2h W1> W2= W3
W3 = 2mg .h
Cevap : B

9)Bir vidanın döndürme kolunun uzunluğu 30 cm, iki vida dişi arasındaki uzaklık (vida adımı) 4 mm dir. Döndürme koluna kaç N luk kuvvet uygulanmalıdır ki vida ucunda 900 N luk bir kuvvet meydana gelsin?(Pi sayısı=3)

A)2 B)4 C)6 D)8

Çözüm : Vidada iş prensibi geçerli olduğundan;
F . 2 .pi .r = P. a
F . 2 . 3 .30 = 900 .0,4(4mm=0,4cm)
F . 180= 900 . 0,4
F =2N
Cevap : A



10)60 kg-f ağırlığındaki bir sandığı, yatay bir düzlem üzerine 15 kg-f
değerinde bir kuvvet harcayarak 2 m çekiyoruz. Yapılan iş kaç kgm’ dir?

A)120 B)60 C)30 D)15

Çözüm : W=F.L
W=15 . 2=30 kg-m
Cevap : C

11)Yere yatay bir kuvvetle, bir arabayı 60 m iten bir adam 1380 joule’lük iş yapmıştır. Arabaya uyguladığı kuvvet kaç N ’dur?

A)828 B)230 C)150 D)23

Çözüm : W= F . l
F= W : l
F=1380 : 60=23N
Cevap : D

12)784 N’ luk bir kuvvet bir cismi kendi doğrultusunda hareket ettirerek 1568 joule‘lük iş yapıyor. Cismin hareket ettiği yol kaç metredir?

A)2 B)4 C)5 D)8

Çözüm : l= W : F
l=1568 : 784=2m
Cevap : A

13)Bir adam 20 N kuvvet harcayacak bir cismi 10 m uzağa götürüyor. Başka bir adamın yaptığı işi yapabilmek için, 5 N kuvvet harcadığına göre, aynı cismi kaç m uzağa götürebilir?
A)2 B)4 C)20 D)40

Çözüm : 1. Adam:W=20 . 10= 200N
2.Adam: l= 200: 5 = 40m
Cevap : D

14)Bir kişi 15 kg-f ‘lık yük ile 30 basamaklı merdiveni çıkarken 90 kg-f-m’ lik iş yapıyor. Buna göre bir basamağın yüksekliği kaç cm ‘dir?

A)6 B)8 C)18 D)20

Çözüm : l= W : F
l= 90 : 15 = 6m= 600cm
600:30=20cm(her bir basamak)
Cevap : D



15)Bir cisme 2 kg-f etki ederek bunu 5m uzağa götürüyor. Kaç joule‘ lük iş yapmış olur?

A)10 B)19 C)24 D)98

Çözüm : W=2 . 5=10kg-f
1 kg-f-m=9,8 joule olduğuna göre yapılan iş;
9,8 . 10=98 joule’ dür
Cevap : D

16)50 N ’luk bir paketi yere yatay doğrultuda 4,8 m taşıyan bir
adamın yerçekimi kuvvetine karşı yaptığı iş kaç joule’ dür?

A)240 B)120 C)30 D)0

Çözüm : Yer çekim kuvvetinin doğrultusu yerin merkezine doğrudur. Uygulanan kuvvetin iş yapabilmesi için paketi bu doğrultunun ters yönünde hareket ettirmesi gerekir. Oysa kuvvet paketi yere yatay olarak taşındığından yerçekimine karşı yapılan iş sıfırdır.
Cevap : D

17)420 kg-f ağırlığındaki bir çocuk 1,5 m yüksekliğindeki duvarın üzerinden yere atladığında yer çekiminin yaptığı iş kaç kg-m ’dir?

A)42 B)63 C)78 D)99

Çözüm : Çocuğun ağırlığı, yani çocuğa etki eden yerçekimi kuvveti F=42 kg-f olur. Yükseklik ise kuvvetin cisme aldırdığı yoldur. l=1,5 m’dir.
W=F . l
W42 . 1,5=63 kg-m
Cevap : B

18)Aşağıdakilerden hangisinde fizik anlamında iş yapılmaz?
A)Kendi haline bırakıldığında düşen bir cisim.
B)İtilen vagon
C)Kuyudan çekilen su dolu kova
D)Bir masa üzerinde duran bir cisim.

Çözüm :
A)Düşen bir cisimde yerçekimi kuvveti iş yapmıştır.
B)İtilen vagonda sürtünme kuvvetine karşı iş yapılmıştır.
C)Kuyudan çekilen su dolu kovada yer çekimine karşı iş yapılmıştır.
D)Masa üzerinde duran cisim yol almadığından iş yapmamıştır.
Cevap : D

19)Bir öğrenci ipin ucuna bağladığı 10 N ‘luk silgiye bulunduğu yerden 0,8 m yüksekliğindeki rafa kaldırıyor. Daha sonra 2 N ’luk kuvvet uygulayarak raf içinde 10 cm itiyor. Öğrenci toplam işin, ilk yaptığı işe oranı nedir?

A)0,025 B)0,975 C)1 D)1,025


Çözüm : Rafa kaldırmadaki iş;
W1= F1 . h1
W1=10 . 0,8=8Nm olur.
W2=F2 . l
W2=2 . 0,1=0,2Nm olur.
Toplam iş=W=W1+W2 =8+0,2=8,2N.
O halde;
W/W1=8,2 : 8=1,025 ‘dir.
Cevap : D

20)Saniye de 450 joule’lük iş yapan makinenin gücü kaç watt ‘tır?

A)4,18 B)9,81 C)75 D)450

Çözüm : P=W/t
=450 : 1=450watt
Cevap : D

21)Bir asansör motoru 6000N ağırlığındaki asansörü 4 dakikada 10m yüksekliğindeki kata çıkarıyor. Asansörün gücü kaç kilowatt ‘tır?

A)0,25 B)2,5 C)25 D)250

Çözüm : P=W/t =g . h/t
=(6000.10 ): (4.60)=1000:4=250watt
1 watt=0,001 kilowatt olduğu için,
250watt=0,25kw’dır.
Cevap : A

22)Bir elektrikli su tulumbası saate 108 m3 suyu 20m yükseğe çıkarıyor. Motorun gücü kaç BB ’dir?

A)8 .10-3 B)8 . 10-2 C)8 D)8 . 102

Çözüm : 1m3 su= 1 ton‘dur.
V= 108m3su
F=108ton=108000kgf.
P=W : t=(F . l) : t= (108000.20) : 3600=600kgfm/sn
P=600 : 75=8 BB olur.
Cevap : C

23)%60 verimle çalışan 3600watt gücündeki bir asansör motoru 10 saniyede 20 m lik yüksekliğe kaç N ‘luk yükü çıkarabilir?

A)540 B)1080 C)2160 D)3000

Çözüm : Asansör %60 verimle çalıştığına göre gücü ;
P=3600.(60 : 100)=2160watt’tır.
P =W/t = (G . h)/t
2160=(G.20) : 10 2160=2 .G G=1080N ’dur Cevap : B

24)Aşağıdakilerden hangisi 1 watt’ a eşit değildir?

A)1 kg-f-m/s:9,81
B)1BB/736
C)1 joule/s
D)1 kg-f-m . 9.81

Çözüm : 1watt= 1 joule/s ‘dir.
1 joule= 1/9,81 kg-f-m olduğuna göre,
1 kg-f-m/9,81 de 1 watt’ a eşittir.
Ayrıca;1BB=786 watt
1watt=1/786BB ‘dir.
O halde, 1kg-f-m . 9.81, 1 watt’ a eşit değildir.
Cevap : D

25)Kütlesi 20 kg olan bir cisim 10m/s hızla hareket ederken kinetik enerjisi kaç joule‘ dür?

A)250 B)500 C)750 D)1000

Çözüm : Ek=1/2.m.v2
Ek=1/2.20.102=1000joule.
Cevap : D

26)5 m yükseklikte bulunan 50 kg kütleli bir taşın yere göre potansiyel enerjisi kaç joule’ dür?(g=10m/s2)

A)250 B)1250 C)2500 D)5000

Çözüm : Ep =m .g .h
Ep=10.50.5=2500joule.
Cevap : C
27)
A Bilye
C
40cm
30cm

B

Şekilde gördüğünüz bilye, A noktasından bırakıldıktan sonra çukur bölgede ileri geri gidip geldikten sonra B’ de duruyor. Bilyenin hareketi hakkındaki düşünceleriniz ne olabilir?
A) Bilyenin B’ de durması enerji konumuna göre normaldir.
B) Bilyenin A’ daki potansiyel enerjisi C’ deki potansiyel enerjisinden fazla olduğu için, C noktasını aşıp gitmeliydi. |AC| arasında sürtünme olduğundan enerji kaybetmiş ve B’ de kalmıştır.
C) B’ deki kinetik enerjisi A’ daki kinetik enerjisinden daha az olduğundan B’ de kalmıştır.
D) C’ deki potansiyel enerji B’ dekinden daha fazla olduğundan B’ de kalmıştır.


Çözüm : A noktasının yüksekliği, C noktasının yüksekliğinden fazla olduğu için bilyenin A’ daki potansiyel enerjisi C’ dekinden fazla olur. Bu durumda C’ yi aşması öte tarafa geçmesi gerekirdi. Geçemediğine göre, A ile C arasında enerji ısı şeklinde kaybolmuş demektir. Bu durum, bu arada sürtünmenin olduğunu gösterir. Cevap : B

28) B F h
m
A
Şekilde m kütleye sahip cisim F kuvvetiyle çekiliyor ve A’ dan B’ ye aynı hızla çıkartılıyor. Buna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? (Sürtünme vardır)

A)Kinetik enerjisi değişmez.
B)Potansiyel enerjisi artar.
C)Kinetik enerjisi artar.
D)Isı enerjisi artar.

Çözüm : Cisim sabit hızla B noktasına çıktığından Ek artmaz ve değişmez. Cisimle eğik düzlem arasında sürtünme olduğundan ısı enerjisi artar. Cisim B noktasına geldiğinde yükseldiğinden, potansiyel enerjisi artar.
Cevap : C


29) C


A

3m
1m


B
Şekilde A noktasında bulunan 3kg’ lık cismin toplam enerjisi 100 joule’ dür. Cismin C noktasındaki kinetik enerjisinin, A noktasındaki kinetik enerjisine oranı aşağıdakilerden hangisidir?(Sürtünme yoktur)

A)1/7 B)1/3 C)3 D)7

Çözüm : A noktasındaki Ek ;
E=Ek + Ep
E=m .g . h +Ek ise
Ek=E – m .g .h
Ek=100 – (3.10.1)=70 joule olur.

C noktasındaki Ek;
E=m .g .h +Ek ise;
Ek=100-(3.10.3)=10 joule bulunur. Oran 1/7 olur. Cevap : A

30)
V=2m/s(Ek1)
m
V=1m/s(Ek2)

V=1,2m/s(Ek3)

Şekildeki kütleleri eşit cisimler sırasıyla 2, 1 ve 1,2m/s hızla hareket etmektedir. Cisimlerin kinetik enerjileri arasında nasıl bir ilişki vardır? (Sürtünme yoktur.)

A) Ek1= Ek2= Ek3
B) Ek1> Ek2= Ek3
C) Ek1= Ek3> Ek2
D) Ek1> Ek3> Ek2

Çözüm : Ek=1/2mv2formülünden yararlanarak her biri için kinetik enerjiyi hesaplayalım.
Ek1=1/2mv2=1/2.m.22=2m joule
Ek2=1/2mv2=1/2.m.12=0,5m joule
Ek3=1/2mv2=1/2.m.(1,2)2=0,72m joule
O halde; 2>0,72>0,5 Ek1> Ek3> Ek2 olur.
Cevap : D

31)

A V1=4m/s
V2=6m/s
C
6m
x m

B
60 kg kütleli bir kaya A noktasından 4m/s hızla yuvarlanmaya başlıyor. C noktasına gelince hızı 6m/s ye çıkıyor. C noktasının yüksekliği kaç m dir?

A)2 B)3 C)4 D)5

Çözüm : Enerjinin Korunumu Kanununa göre;
(A noktasındaki mekanik enerji) =(B noktasındaki mekanik enerji)

EA= EC EKA+ EPA= EKC +EPC

Enerji formüllerini yerine yazalım;
1/2m .vA2 +m .g .hA=1/2m .vC2 +m .g .hC
1/2 vA2+g .hA=1/2 vC2+g .hA
½ .42+10 .6=1/2.62+10 .hC
68=18+10 hC
50=10 hC
hC=5m
Cevap : D

32)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20m iten bir kişinin 3528 joule’lük iş yapması için kaç N‘ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)

A)10,2 B)18 C)176,4 D)196

Çözüm : W=F . L
F=W/L
F=3528 :20=176,4N
Cevap : C

33)Aşağıdan yukarıya doğru atılan bir cisim tepe noktasına çıkıncaya kadar cisim ile ilgili aşağıda verilenlerden hangisi doğru olur?

A) Kinetik enerjisi artar.
B) Potansiyel enerjisi azalır.
C) Kinetik enerjisi değişmez.
D) Potansiyel enerjisi artar.

Çözüm : Bir cisim yükseğe(tepeye) çıkarken potansiyel enerjisi artar.
Cevap : D

34)Belli bir yükseklikten serbest bırakılan bir topun yere varıncaya kadar hangi niteliği değişmez?

A) Potansiyel enerjisi
B) Kinetik enerjisi
C) Mekanik enerjisi
D) Yerden yüksekliği

Çözüm : Bir cisim yukarıdan aşağıya doğru düşerken potansiyel enerjisi ve yerden yüksekliği azalır, kinetik enerjisi artar. Fakat mekanik enerjisi aynı kalır.
Cevap : C

35)Aşağıdaki ifadelerden hangileri doğrudur?

1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye mekanik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamına mekanik enerjiyi verir.

A)1-2-3 B)1-2 C)1-3 D)Yalnız 3

Çözüm :
1.Yer yüzünde bir cismin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir.
2.Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir.
3.Kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı mekanik enerjiyi verir.
Cevap : C


36)”Bir cisme kuvvet uygulandığında, cisim kuvvet doğrultusunda yol alabiliyorsa iş yapmış olur.”
Aşağıdaki durumlardan hangisinde adam iş yapmamıştır?

A) Yatay düzlemde omzunda yük taşıyan adam
B) Arabadan tuğla indiren bir adam
C) Eğimli bir yolda yürüyen adam
D) Aşağıdan yukarıya doğru bir taş fırlatan adam

Çözüm : Adam arabadan yere doğru tuğla indirirken ve eğimli bir yolda yürürken yere doğru bir iş yapmıştır, yukarıya taş fırlatırken de yerçekimine karşı bir iş yapmıştır, yatay düzlemde omzunda yük taşırken ise fiziksel anlam da bir iş yapmamıştır.
Cevap : A

37)Bir çocuk 5N ağırlığındaki bir kitabı yerden alarak 150cm yüksekliğindeki masanın üzerine koymuştur. Buna göre çocuğun yaptığı iş kaç joule’ dür?

A)750 B)75 C)30 D)7,5

Çözüm : 150cm=1,5m
W=F .h
W=5 .1,5
W=7,5N
Cevap : D

38)Gücü 50kg-f m/s olan motor, ağırlığı 150kg-f olan yükü 15 saniyede kaç metre yukarı çıkarır?

A)2 B)3 C)5 D)15

Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
50 .15=150 . h
750=150h
h =5m
Cevap : C

39)Aşağıdakilerden hangisi watt’ a eşittir?

A)N . m/s B)Erg . s C)N . s D)dyne . cm/s

Çözüm : watt = joule/s
Joule=N .m
O zaman;
Watt =N .m/s olur.
Cevap : A



40)0,5 tonluk yükü 1 dakikada 3 m yükseğe çıkaran motorun gücü kaç watt’ dır?

A)2,45 B)24,5 C)250 D)245

Çözüm : 0,5 ton=5000N
1 dakika=60 saniye(s)
W=F . h
W=5000.3
W=15000joule
P=W/t
P=15000 :60
P=250watt
Cevap : C


41) m


m

m 3h
2h
h

1 2 3

Şekildeki kütleler özdeştir. Buna göre hangi durumda potansiyel enerji en fazladır?

A)1 B)2 C)3 D)Hepsi aynı

Çözüm : Potansiyel enerji yükseğe çıkıldıkça artar.
Ep1=m .g .h
Ep2=m .g .2h
Ep3=m .g .3h
Bu potansiyel enerjilerden Ep3 en büyüktür çünkü yükseklik burada en büyüktür.
Cevap : C

43)Bir kişi 6 kg’ lık cismi bir dağa çıkartarak 12000 kg-m’ lik iş yapıyor. Buna göre dağın yüksekliği kaç metredir?

A)200 B)600 C)2000 D)6000

Çözüm : W=F . h
12000=6 .h
h=2000m
Cevap : C




44)Gücü 60kg-f m/s, ağırlığı 120kg-f olan yükü motor 12 saniyede kaç metre yukarı çıkarır?

A)2 B)4 C)6 D)12

Çözüm : W=F . h
W=P . t
P . t =F . h
60 .12=120 .h
720=120h
h=6m
Cevap : C

45)Bir cismin potansiyel enerjisini arttırmak için hangisi yapılmalıdır?

A) Cismi bulunduğu yerden daha aşağı indirmek
B) Cismi yatay yolda hareket ettirmek
C) Cismi bulunduğu yerden daha yükseğe çıkarmak
D) Cisme bir ilk hız vermek

Çözüm : Cismi; bulunduğu yerden daha aşağı indirmek, yatay yolda hareket ettirmek ve cisme bir ilk hız vermek cismin potansiyel enerjisini arttırmaz. Cismi, sadece bulunduğu yerden daha yükseğe çıkararak potansiyel enerjisini arttırabiliriz.
Cevap : C


46)Bir çocuk 3 N ağırlığındaki bir kitabı 90 cm yükseklikteki bir masadan alıp, 250 cm yüksekliğindeki bir rafa kaldırıyor. Yapılan iş kaç joule’ dür?

A)2,7 B)4,8 C)7,5 D)10,2

Çözüm : 250-90=160
160cm=1,6m
W=F . h
W=3 .1,6
W= 4,8 joule
Cevap : B

47)Aşağıdakilerden hangisi enerji birimi olamaz?

A)N .m B)g-f .cm C)joule D)kg-f .m2

Çözüm : N .m, g-f . cm, joule enerji birimleridir.
kg-f .m2 enerji birimi değildir.
Cevap : D







48)Kütlesi 4 kg olan bir cismin hızı 4 m/s iken bir süre sonra 6 m/s’ ye çıkıyor. Cismin bu aradaki kinetik enerjisindeki değişme kaç joule’ dür?

A)32 B)40 C)64 D)96

Çözüm : Ek1=1/2 .4 .16=32 joule
Ek2=1/2 .4 .36=72 joule
Ek2- Ek1=72-32
=40 joule
Cevap : B

49)Duran bir arabayı, sabit kuvvetle ve kuvvet yönünde 20 m iten bir kişinin 3528 joule’ lük iş yapması için kaç N’ luk kuvvet uygulaması gerekir?(Sürtünme ihmal edilecek)

A)10,2 B)18 C)176,4 D)196
Çözüm : W=F . x
3528=20 . x
x=176,4 N
Cevap : C

50)Sürtünmesiz sabit makara ile 245 joule‘ lük iş yapmak için 12,5 N‘ luk bir yükü kaç metre yukarı çekmek gerekir?

A)1,96 B)2,5 C)19,6 D)25

Çözüm : W=F . h
245=12,5 . h
h=19,6m.
Cevap : C

ISI VE SICAKLIK



Maddeyi oluşturan atom yada moleküller sürekli hareket halindedir.
Bu hareket katı maddede denge konumu etrafındaki titreşimler , sıvı ve gaz
larda ise hem titreşim hem de bir çok çarpışmalar sonucu kırık çizgiler hali
nde öteleme hareketleri şeklindedir. Bu nedenle maddenin her atom veya molekülünün kinetik enerjisi vardır.

Bir maddenin sıcaklığı denilince , maddeyi oluşturan atom ya da mole
küllerin sadece bir tanesinin ortalama kinetik enerjisi ile orantılı tanecilik
anlaşılır.
Bir maddenin ısısı denilince , maddeyi oluşturan tüm taneciklerin kin
etik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır.^^Q^^ ile gösterilir.

Bir maddenin ısısı tanımlanırken aşağıdaki sonuçlar dikkate alınmalı
dır.
1-)Bir maddenin sıcaklığı kütleye bağlı değilken ısı kütle ile doğru orantılıdır. Örneğin bir bardak kaynar suyun sıcaklığı ile bir tencere kaynar suyun sıcaklığı aynı fakat kütlesi fazla olan bir tencere suyun ısısı
daha fazladır.
2-)Sıcaklık enerji değil , ısı bir enerji türüdür.
3-)Sıcaklık termometre ile ölçülebilir. Isı her hangi bir araçla ölçülmez , ancak kütlesi ve sıcaklığına bağlı olarak hesaplanabilir.


TERMOMETRELER


Cisimlerin sıcaklıklarını ölçen araçlara termometre denir.
Yaygın olarak sıvı (civalı veya alkollü) termometre kullanılır. Katı ve sıvıların genleşme katsayılarının farklı oluşundan yararlanılarak yapılır.
İyi bir sıvılı termometrede sıvı haznesinin büyük , kılcal borusunun çok ince , genleşmesinin az olması , kullanılan sıvının genleşmesinin büyük olması gerekir.
Termometreler bölmelendirilirken , suyun donma ve kaynama sıcaklıkları (1 ATM basıncı altında) esas alınmıştır.

1-)CELCİUS:Suyun donma sıcaklığını 0C ,kaynama sıcaklığını 100
C olarak kabul eder. Bu iki sıcaklık arası 100 eşit bölmeye ayrılmış ve her bir bölmeye 1C denilmiştir.
2-)FAHRENHAYT:Suyun donma sıcaklığını 32F , kaynama sıcaklı-
ğını 212F olarak kabul eder. Bu iki sıcaklık arası 180 eşit bölmeye ayrılmış
tır ve her bir bölmeye 1F denmiştir.
3-)REOMÖR:Suyun donma sıcaklığını 0R , kaynama sıcaklığını 80 olarak kabul eder. 80 eşit bölmeye ayrılmıştır. Her bir bölmeye 1R denir.
4-)KELVİN:Saf suyun 273K donduğunu 373K kaynadığını kabul eden termometreye denir. Bu termometrede bütün sıcaklıklar pozitif sayılarla ifade edilir.
5-)HERHANGİ BİR TERMOMETRE (X):Saf suyun donma noktasın
AX , kaynama noktası da BX olarak ölçmüş olsun. Bunlara göre bütün termometrelerin şeması aşağıdaki gibi olur.

C R F-32 T-273 X-A
----- = --------= ---------= ---------- = ------------
100 80 180 100 B-A



MADDELERİN ISI ALIŞ-VERİŞİ
(CALORİMETRE) YASALARI

Enerjinin korunum yasasından yararlanılarak kalorimetre yasaları aşağıdaki gibi özetlenebilir.

1-Isı alış verişi sırasında bir olayın gerçekleşmesi için harcanan ısı enerjisi,bu olayın tersi gerçekleşirken ortamdan alınan ısı enerjisine eşittir.
2-Sıcaklıkları farklı maddeler bir araya getirilirse sıcaklıkları eşitleninceye kadar aralarında ısı alış verişi yaparlar.

Isıca yalıtılmış kapalı bir sistemde alınana ısı , verilen ısıya eşittir. Ya da ısıca yalıtılmış kapalı ortamlarda ısı değişimleri toplamı sıfırdır.
Kütlesi m1 , özısısı C1 , sıcaklığı t1 ve kütlesi m2 , özısısı C2 , sıcaklığı t2
Olan iki madde ısıca yalıtılmış bir ortamda bir araya getirilsin. Maddeler için t1  t2 ve denge sıcaklığı t ise

Q(alınan)=Q(verilen)

m1 C1 (t-t1) + m2 C2 (t-t2) = O dır.

NOT:Isı alış verişi yapan maddelerin ısı sığaları eşit ise , denge sıcaklığı maddenin ilk sıcaklıklarının aritmetik ortalamasıdır.
M1 C1 = m2 C2 = t = t1+t2
2
ISI MİKTARI VE HESAPLANMASI (CALORİMETRE)

Bir maddenin ısı enerjisindeki değişme ya sıcaklık ya da maddenin hal değişmesine neden olur. Isısı değiştirilen madde hal değişmiyorsa , ısı değişimi ile doğru orantılı olarak sıcaklık değişimi olur.
ÖZGÜL ISI (ISINMA ISISI) :Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1C değiştiren ısı miktarıdır.^^C^^ ile gösterilir. Birimi Calori /C‘ dir.

1 CALORİ : 1 gram saf suyun sıcaklığını 1C değiştirmek için gereken ısı miktarıdır.
ISI SIĞASI : m gram maddenin sıcaklığını 1C değiştirmek için gerekli ısı miktarıdır. Birimi Cal / C ‘ dir.

Isı sığası : m.C

Öz ısı tanımını kullanarak m gram maddenin sıcaklığını tC  değiştirmek için gerekli ısı miktarını Q2 = m C  t bağıntısı ile buluruz.
BİRİMLER : Q : Calori (cal)
M : gram
t : tson – tilk (C)
C : Cal / g  C
1 Cal : 4,18 joule

Maddeye aktarılan ısı maddenin yalnız sıcaklığını değiştiriyorsa bu değişim doğru orantılıdır.
Grafiğin eğimi : tg = t



MADDELERİN FİZİKSEL HAL DEĞİŞTİRMELERİ

Hal değişimine uğramayan bir maddeye ısı enerjisi verilirse ;
Q = m.c.t bağıntısına göre cismin sıcaklığı artar.
Madde katı ise belli bir sıcaklık derecesine kadar sıcaklığı yükselir, daha sonra sıvı hale geçer. Madde sıvı ise belli bir sıcaklıktan sonra kaynamaya başlar. Katı sıvılaşırken ( erirken ) , erime bitinceye kadar , sıvı buharlaşırken sıvı bitinceye kadar daima sıcaklık sabit kalır. Yani madde hal değiştirirken sıcaklık ve kütle değişmez. O anda verilen ısı enerjisi hal değişimin sağlar. Yani maddenin molekülleri arasındaki bağları çözmeye harcanır.

ERİME : Bir katı maddenin ısı enerjisi alarak katı halden sıvı hale geçmesi olayıdır.

ERİME NOKTASI (DONMA NOKTASI ) : Belirli bir basınç altında katı maddenin erimeye başladığı sıcaklık derecesine denir.^^te^^ ile gösterilir. Buz için 0C dir.

ERİME ISISI ( Le ) : 1 atmosfer basınç altında ve erime noktasında bulunan katı haldeki 1 gram arı maddeyi aynı sıcaklıkta sıvı haline dönüştüren ısı miktarına o maddenin erime ısısı denir. 0C deki buz için
Le = 80 calori / Gram


DONMA : Bir sıvı maddenin ısı kaybederek sıvı halden katı hale geçmesi olayıdır.
 saf bir maddenin erime noktası , donma noktasına , erime ısısı donma ısısına eşittir.
M gram maddenin erimesi için gerekli ısı Q = m . Le ile bulunur.
Madde hal değiştirirken hacmi değişir hacimleri değişir. Bazılarının hacimleri küçülür. Bazılarınınki büyür. Örneğin : Buz eriyince hacmi küçülür. Su donunca hacmi büyür.

Erime ve Katılaşmada Basıncın Etkisi : Erime sırasında cismin hacmi küçülüyorsa bunun üzerine etki eden basınç arttırılırsa erime noktası düşer. Erimede cismin hacmi büyürse basınç artarsa erime noktası yükselir.

Aşırı Erime Veya Donmadaki Gecikme : Bir sıvının donma noktasından daha düşük sıcaklığa kadar soğutulduğu halde donmaması olayına denir. Donmadaki gecikme , sıvının moleküllerine bağlı bir olay anormal bir durumdur. Bu durumdaki bir sıvıya sıvısının kristalinden küçük bir parça atılırsa veya sarsılırsa , sıvının bir kısmı hemen donar sıcaklığı da donma noktasına yükselir.
Eğer su aşırı ergirmiş ise ; kristali atılınca donacak suyun kütlesi (x)

X = m .t bağıntısından bulunur. Burada ;
L +c .t
M = aşırı erimiş suyun kütlesi ; L = Buzun erime ısısı ( 80 cal / gr. )
C = buzun ısınma ısısı ( C buz = 0,5 cal / gr - C ) , t = aşırı erimiş suyun sıcaklığı ( - ) olduğu halde bunun mutlak değeri alınır.

ERİME KANUNLARI :

1-) Plastik maddeler hariç olmak üzere kristal yapılı her katı maddenin sabit bir basınç altında bir erime noktası vardır.
2-) Erime süresinde maddenin sıcaklığı sabit kalır. Şimdi bir katı maddenin erimesi olayını sıcaklığının zaman göre değişim grafiği ile gösterelim.
Katı maddenin ilk sıcaklığını ( t1 ) , erime sıcaklığı te ise ;
Grafiğin 1. bölgesinde katı erime sıcaklığına kadar
ısınmıştır. Madde katı haldedir.
2. Bölgede verilen ısı katı maddenin molekülleri arasında
ki bağı çözmek için harcamış olup ; madde katı-sıvı karışımı
haldedir.
3. Bölgede ise maddenin erimesi bitmiştir , madde tama
men sıvı haldedir.

DONMA KANUNLARI :

1-)Katısı kristal yapılı olan her sıvını basınç altında belli bir donma noktası vardır.
2-)Katılaşma süresince maddenin sıcaklığı değişmez.

İlk sıcaklığı t1 , donma noktası td olan bir sıvı maddenin
donma grafiği.
Bu iki grafiğin zaman ekseni , aynı zamanda maddenin
aldığı verdiği ısının , sıcaklığa bağlı değişim eksenidir.
Bu grafiklerin bölgelerine göre , cismi verilen gereken
Isı miktarını hesaplayalım.

BUHARLAŞMA :

Bir sıvı maddenin ısı enerjisi alarak sıvı halden gaz hale geçmesidir. Erime belli bir sıcaklık derecesinde olduğu halde buharlaşma her sıcaklık derecesinde olur. Eğer böyle olmasaydı ıslanan bir cisim suyun kaynama noktasına kadar ısıtılırdı.

BUHARLAŞMA ISISI (Lb) : 1 atmosfer basınç altında belli bir sıcaklıkta 1 gram sıvıyı aynı sıcaklıkta buhar haline dönüştüren ısı miktarına
buharlaşma ısısı denir.
100C de su için Lb = 540 cal/g
Buharlaşma ısısı ; sıvının buharlaştığı sıcaklık derecesine bağlıdır. Yani sıvını sıcaklığı artarsa Lb küçülür.
Kütlesi M olan maddeyi sıvı halden gaz haline getirmek için Q = M . Lb enerjisi verilmelidir.

UYARI : Buharlaşan sıvı çevresinden ısı alır. Onun için elimize kolonya dökünce serinlik hissederiz. Ayrıca terimiz veya ıslak çamaşırlarımız üzerimizde kurursa hasta oluruz. Bunun da sebebi vücudumuzun ısı kaybetmesidir.

YOĞUNLAŞMA : Gaz (buhar) halinde bulunan bir maddenin ısı vererek sıvı hale geçme olayına denir. Sıvı madde buharlaşırken aldığı ısıyı, yoğunlaşırken aynen geri verir. Bir sıvının belli bir
sıcaklık derecesinde buharlaşma ısısı, yoğunlaşma ısısına eşittir.

KAYNAMA : Isıtılan bir sıvının iç buhar basıncının dış basınca eşit olduğu anına kaynama denir. Kaynamanın oluştuğu sıcaklık derecesine kaynama noktası denir.

Kaynama Kanunları:
1)Her sıvı maddenin sabit bir basınç altında kaynama sıcaklığı (Kaynama Noktası) vardır.
2)Sabit bir basınçta kaynama süresince sıvının sıcaklığı değişmez.

UYARILAR:
1)Bir sıvının içine yabancı maddeler katılırsa kaynama noktası yükselir.
2)Kaynama noktası basınç ile doğru orantılıdır. Yani basınç artarsa kaynama noktası da artar. Basınç düşerse kaynama noktası da düşer.
Saf su deniz seviyesinde100C kaynadığı halde denizden yüksekte olan Ankara’da 87-98C de kaynar.

SÜBLİMLEŞME: Bir katı maddenin ısı enerjisi alarak sıvı hale gelmeden doğrudan doğruya buhar haline geçmesi olayına denir.
Şimdi bir katı maddenin belli bir sıcaklıktan itibaren gaz haline gelinceye kadar , hal değişim grafiğini çizelim.
Bu grafik kütlesi M , ısınma ısısı ( Ck ) ,
erime ısısı ( Le ) , buharlaşma ısısı ( Lb ) olan
bir maddeye ait olsun. Her aralık için ısı
denklemlerini yazalım.
1. ARALIK : Cismin sıcaklığını t1C den
erime noktasına kadar arttırmak için verilen ısı:
Q1 = M . CK . ( te – t1 )
2. ARALIK : Maddenin katı-halden , sıvı hale geçtiği aralık olup ,
Q = Q2 - Q1 = M . Le ısısını almıştır.
3. ARALIK : Sıvılaşan katı maddenin kaynama noktasına kadar ısıtıldığı aralık olup , verilen ısı Q3 – Q2 = M . Csıvı ( tk – te ) ile bulunur.
4. ARALIK : Kaynama noktasına kadar ısınan sıvının tamamen gaz
haline geçebilmesi için ısıtıldığı aralık olup Q = Q4 – Q3 =M . Lb ısısını almıştır.
AÇIK HAVADA BUHARLAŞMA HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER
1-)Açık havada buharlaşma hızı , havanın sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Sıcak havada buharlaşma hızlı olur.
2-)Buharlaşma hızı buharlaşacak sıvının havaya açık yüzeyinin büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Yüzey geniş ise buharlaşma hızlı olur.
3-)Buharlaşma hızı , buharlaşacak sıvının havadaki buharları ile ters orantılıdır. Buharlar havada çok ise buharlaşma yavaş olur.
4-)Buharlaşma hızı rüzgarlı havada hızlı olur.
5-)Buharlaşma hızı basınç ile ters orantılıdır.
6-)Buharlaşma hızı sıvının cinsine bağlıdır.

ISININ YAYILMASI:
1-)ISININ İLETKENLİK (İLETİM) YOLU İLE YAYILMASI : Sıcaklıkları farklı cisimler birbirlerine dokundurulduklarında ısı alış-verişi yaparlar. Bu alış-veriş (atomlar) tanecikler arasında olur. Her elementin ısı iletkenliği farklıdır. Onun içi ısı iletkenliği maddenin ayırt edici özelliklerinden biridir. En iyi ısı iletkenleri metallerdir. Metallerden sonra diğer katılar , sıvılar ve gazlar sıralanır.
2-)KONVEKSİYON YOLU İLE ISI YAYILMASI : Isı enerjisinin maddesel bir ortam yardımı ile yayılmasına denir. Isı enerjisi maddelerin moleküllerinin hareketi ile iletilir. Sıvı ve gazlarda görülür. Bir kaptaki suyu ısıtırken önce alttaki moleküller ısınır. Isınan molekülün hacmi büyür ve yoğunluğu küçülür. Küçük yoğunluklu moleküller yüzeye doğru harekete geçerler , bu durumda soğuk moleküllerde dibe çöker. Bu hareketler sıvı içinde bir molekül akımı oluştururlar. Aynı olay bir odanın ısınmasında hava moleküllerinin hareketinde de görülür.
3-)IŞIMA YOLU İLE ISI YAYILMASI : Bütün ısı kaynakları , boşlukta ve maddesel ortamlarda yayılma özelliğine sahip ısı ve ışık dalgaları yayarlar. Bu olaya ışıma denir.
Isı enerjisi taşıyan dalgaları soğuran maddeler onların enerjilerini alarak ısınırlar.
Güneşin dünyamızı ısıtması ışıma yolu ile ısının yayılması sonucu gerçekleşir.