9. Sınıf Madde ve Özellikleri Klasik Sorular

admin | Kasım 9, 2018 | Fizik | Yorum yapılmamış

9. sınıf müfredatının en önemli konularından biri madde ve özellikleri konusudur. Hem üniversite sınavlarında bol miktarda soru gelen hem de yazılılarda karşımıza çıkan bu konu için klasik soruları paylaşacağız. Klasik sorular ve çözümleri yazılıya hazırlık mahiyetinde ve aynı zamanda üniversite sınavları için de konuyu öğrenmeye yöneliktir.

Madde ve özellikleri konusunda biz kütle, hacim, özkütle gibi kavramları öğrenir ve bunlarla ilgili hesaplamaları yaparız. Bu nedenle bu konu matematiğin de bol kullanıldığı bir konudur. Kütle ve hacim soruları rahatlıkla çözülebilirse ilerleyen konularda da bunlar işimize yarayacaktır.

Öncelikle bütün konu boyunca işimize yarayacak formülü verelim. Kütle, hacim ve özkütle arasında d = m/V eşitliği bulunmaktadır. Yani kütleyi hacme bölersek özkütleyi elde ederiz. Aynı şekilde formülle oynarsak m = d.V yani kütle, hacim ile özkütlenin çarpımıdır.

Madde ve Özellikleri Çözümlü Sorular

Soru 1: Ayrıt uzunluğu 1 metre olan özdeş ve küp şeklindeki cismin kütlesi 150 kg’dır. Buna göre bu cismin özkütlesi kaç kg/m³ olur?

Çözüm: Küpün bütün ayrıt uzunlukları eşit olduğu için hacmi a³ formülüyle bulunur. Bu nedenle hacmi 1.1.1 = 1m³ olur. Kütleyi de zaten bildiğimize göre yapmamız gereken sadece bölme işlemidir. Öyleyse 150 / 1 =150 kg/m³ olacaktır.

Soru 2: Dikdörtgenler prizması şeklindeki bir cismin ayrıt uzunlukları sırasıyla 1m, 0,5m ve 0,8m şeklidedir. Bu cismin özkütlesi 60 kg/m³ olduğuna göre kütlesi kaç kg olur?

Çözüm: Burada özkütle verilmiştir. Öyleyse kütleyi bulmak için hacmi bulup bunu özkütle ile çarpmak gerekir. Dikdörtgenler prizmasının hacmini bulmak için ayrıt uzunluklarını çarpalım. 1.0,5.0,8 = 0,4 m³ bulunur. Bunu kütleyle çarparsak 60×0,4 = 24 kg bulunur.

Soru 3: Öz kütlesi 2 g/cm³ ve 5 g/cm³ olan iki sıvı eşit hacimde karıştırılıyor. Bu durumda ortaya çıkan yeni karışımın öz kütlesi ne olur?

Çözüm: Soruda eşit hacimde karıştırıldığı ifade edilmiştir. Eşit hacimde karıştırıldığında oluşan karışımın özkütlesi karışanların aritmetik ortalaması olur. Aritmetik ortalamayı almak için ise iki değeri toplayıp ikiye böleriz. Yani (2 + 5) / 2 = 7 / 2 = 3,5 g/cm³ olur.

Soru 4: Özkütleleri sırasıyla 3d ve 4d olan iki sıvı eşit kütlede karıştırılıyor. Buna göre yeni karışımın özkütlesi kaç d olur?

Çözüm: Eşit kütlede karıştırıldığı için özkütlesi düşük olandan daha fazla girecektir. Bu durumda aritmetik ortalama değil harmonik ortalama geçerli olacaktır. Öyleyse 2.(3.4) / (3 + 4) = 24 / 7 d şeklinde bulunur.

Soru 5: Boş bir şişenin ağırlığı 100 gramdır. Bu şişe özkütlesi 1 g/cm³ olan suyla doldurulduğunda 520 gram gelmektedir. Aynı şişe özkütlesi d olan başka bir sıvıyla doldurulduğunda ise 940 gram gelmektedir. Buna göre d kaç g/cm³ olmalıdır?

Çözüm: Birinci durumda boş şişenin ağırlığının yanında bir de su ağırlığı eklenmiştir. Boş şişe 100 gram olduğuna göre içindeki su 420 gram olmalıdır. Suyun özkütlesi 1 olduğuna göre şişenin alabileceği hacim de 420 cm³ olacaktır.

İkinci durumda ise d özkütleli başka bir sıvı doldurulmaktadır. Bu durumda da yine 100 gram şişenin kütlesi, kalan 840 gram ise sıvının kütlesidir. Özkütleyi bulmak için kütleyi hacme bölersek 840 / 420 = 2 bulunur. Öyleyse d = 2 g/cm³ şeklindedir.

Soru 6: Silindir şeklindeki bir kaba 500 cm³ hacme sahip su şişeleriyle su doldurulacaktır. Silindirin yarıçapı 20 cm ve yüksekliği de 1 metredir. Buna göre silindir kabı doldurmak için kaç şişe suya ihtiyaç vardır. (π = 3)

Çözüm: Yapacağımız işlem basittir. Silindirin hacmini şişenin hacmine böleceğiz. Şişenin hacmi cm³ cinsinden verildiği için silindirin hacmini de aynı şekilde bulacağız. Silindirin hacmi π.r².h formülüyle bulunur. 1 metre = 100 cm olduğu için h = 100 olarak alacağız. 3.20².100 = 120000 bulunur. 120000 / 500 = 240 şişe suya ihtiyaç vardır.

Soru 7: Aşağıda kütle hacim grafikleri verilen K, L ve M sıvılarının özkütlelerini büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

Çözüm: Kütle hacim grafiğinde kütlesi yüksek olan ve hacmi düşük olan maddenin özkütlesi daha yüksek olur. Bu nedenle özkütlelerin sıralaması d_K > d_L > d_M şeklinde olur.

Katı Maddelerin Hacimlerinin Ölçülmesi ile İlgili Sorular

Katı maddelerin hacimlerinin hesaplanmasıyla ilgili birden fazla yöntem vardır. Ancak bu yöntemlerin hepsi matematik hesabıyla ilgilidir. Örnek soru üzerinden söylediğimizi gösterelim.

Soru: İç hacmi 1200 cm³ olan bir kaba ağzına kadar kum doldurulmuştur. Ardından dolu kaba 200 cm³ su eklenmiştir. Bu suyun yarısı taşmıştır. Buna göre kumun gerçek hacmi nedir?

Çözüm: Kumun arasında boşluk vardır. Bu boşluk suyun yarısıyla dolmuştur. 100 cm³ su bu boşluğu doldurduğuna göre boşluk 100 cm³ şeklindedir. Öyleyse kumun gerçek hacmi 1200 – 100 = 1100 cm³ olacaktır.

Hacim hesaplama soruları bu şekilde veya buna benzer çıkabilir. Soru tipine göre çözüm geliştirmek gerekir. 9. sınıf fizik dayanıklılık soruları ve cevapları yazısında dayanıklılık konusuyla ilgili sorular çözmüştük. Madde ve özelliklerini tam anlamak için dayanıklılık ile ilgili de bilgi sahibi olmamız gerekir.