Bilimsel anlamda iş, enerji kavramı, kinetik ve potansiyel enerji.
Konu Anlatımı
7. Sınıf Fen Bilimleri – Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi Konu Anlatımı
Bu yazımızda 7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusunu en ayrıntılı biçimde ele alacağız. MEB müfredatına uygun olarak hazırlanmış bu içerik; kuvvet, iş ve enerji kavramlarını tanımlardan başlayarak formüller, günlük hayat örnekleri ve çözümlü sorularla pekiştirecektir. Hazırsanız başlayalım!
1. Kuvvet Nedir?
Kuvvet, bir cisme etki ederek onu hareket ettiren, hızını değiştiren, yönünü değiştiren ya da şeklini bozan etkidir. Kuvvetin birimi Newton (N) olarak ifade edilir. Günlük hayatta bir kapıyı iterken, bir topu atarken ya da bir çantayı kaldırırken kuvvet uygularız. Kuvvet bir vektörel büyüklüktür; yani hem büyüklüğü hem de yönü vardır. Örneğin "10 N sağa doğru" dediğimizde hem kuvvetin şiddetini hem de yönünü belirtmiş oluruz.
Kuvvetin etkisini anlamak için birkaç örneğe bakalım. Masanın üzerinde duran bir kitap düşünün. Kitap hareketsiz görünse de aslında üzerine iki kuvvet etki eder: yerçekimi kuvveti kitabı aşağı çekerken, masanın tepki kuvveti (normal kuvvet) kitabı yukarı doğru iter. Bu iki kuvvet birbirine eşit ve zıt yönlü olduğu için kitap dengede kalır ve hareket etmez.
Bir cisme uygulanan net kuvvet sıfırdan farklı olduğunda cisim hızlanır ya da yavaşlar. Buna dengelenmemiş kuvvet denir. Dengelenmiş kuvvetlerde ise cismin hareket durumu değişmez.
2. Kuvvet Türleri
Kuvvetler genel olarak temas kuvvetleri ve temas gerektirmeyen kuvvetler olarak ikiye ayrılır. Temas kuvvetlerine sürtünme kuvveti, normal kuvvet ve yay kuvveti örnek verilebilir. Temas gerektirmeyen kuvvetlere ise yerçekimi (ağırlık) kuvveti, manyetik kuvvet ve elektriksel kuvvet örnek gösterilebilir.
Sürtünme kuvveti: İki yüzey birbiri üzerinde hareket ettiğinde ya da hareket etmeye çalıştığında ortaya çıkan dirençtir. Sürtünme her zaman harekete zıt yöndedir. Yüzeylerin pürüzlülüğü arttıkça sürtünme kuvveti de artar. Sürtünme bazen hareket için istenmeyen bir güç olsa da, yürümemizi, arabaların fren yapmasını ve kalem ile yazı yazmamızı sağlayan vazgeçilmez bir kuvvettir.
Ağırlık (yerçekimi kuvveti): Dünya'nın her cismi merkezine doğru çekmesiyle oluşan kuvvettir. Ağırlık, kütlenin yerçekimi ivmesi ile çarpılmasıyla hesaplanır: G = m × g. Burada G ağırlık (Newton cinsinden), m kütle (kilogram cinsinden), g ise yerçekimi ivmesi (yaklaşık 10 m/s² olarak alınır) değeridir.
3. Fen Bilimlerinde İş Kavramı
7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusunun en önemli başlıklarından biri "iş" kavramıdır. Günlük dilde "iş" kelimesini çok farklı anlamlarda kullanırız: ödev yapmak, ders çalışmak, temizlik yapmak gibi. Ancak fen bilimlerinde iş kavramının çok kesin bir tanımı vardır.
Fen bilimlerinde iş, bir cisme uygulanan kuvvetin cismi kuvvet doğrultusunda bir mesafe kadar hareket ettirmesidir. İş yapılabilmesi için iki koşulun birlikte gerçekleşmesi gerekir: Birincisi, cisme bir kuvvet uygulanmalıdır. İkincisi, cisim bu kuvvetin doğrultusunda hareket etmelidir.
Bu iki koşuldan biri bile sağlanmazsa fiziksel anlamda iş yapılmamış olur. Örneğin, bir duvarı elinizle ittiğinizde büyük bir kuvvet uygularsınız ancak duvar hareket etmez. Dolayısıyla fiziksel anlamda iş yapmamış olursunuz. Benzer şekilde, başınızın üstünde bir kutuyu taşıyarak yatay yolda yürüdüğünüzü düşünün. Burada kuvvet yukarı yönde, hareket ise yatay yöndedir. Kuvvet ile hareket yönü birbirine dik olduğundan, kutunun taşınması sırasında fiziksel anlamda iş yapılmamış kabul edilir.
4. İşin Hesaplanması (Formülü)
İşin matematiksel ifadesi şu şekildedir:
W = F × d
Bu formülde; W yapılan işi (Joule cinsinden), F uygulanan kuvveti (Newton cinsinden), d ise kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmeyi (metre cinsinden) gösterir. İşin birimi Joule (J) olarak ifade edilir. 1 Joule, 1 Newton'luk kuvvetin bir cismi kuvvet doğrultusunda 1 metre hareket ettirmesiyle yapılan iştir.
Örnek 1: Bir öğrenci, yerde duran 5 kg'lık bir kutuyu 2 metre yükseğe kaldırıyor. Öğrencinin yaptığı işi hesaplayalım.
Önce kutunun ağırlığını bulalım: G = m × g = 5 × 10 = 50 N. Uygulanan kuvvet en az 50 N (ağırlığa eşit) olmalıdır. Yapılan iş: W = F × d = 50 × 2 = 100 J. Öğrenci 100 Joule iş yapmıştır.
Örnek 2: 20 N'luk bir kuvvetle bir masa 3 metre sürükleniyor. Yapılan işi bulalım: W = F × d = 20 × 3 = 60 J.
Örnek 3: Bir kişi 100 N ağırlığındaki bir bavulu başının üzerinde tutarak 50 metre yatay yolda yürüyor. Yapılan iş nedir? Kuvvet yukarı yönde, hareket yatay yönde olduğu için kuvvet doğrultusunda yer değiştirme sıfırdır. Dolayısıyla W = 0 J'dür. Fiziksel anlamda iş yapılmamıştır.
5. Enerji Nedir?
Enerji, iş yapabilme kapasitesidir. Bir cisim iş yapabiliyorsa enerjiye sahiptir deriz. Enerjinin birimi de iş gibi Joule (J) ile ifade edilir. Enerji farklı biçimlerde karşımıza çıkar: kinetik enerji, potansiyel enerji, ısı enerjisi, ışık enerjisi, ses enerjisi, elektrik enerjisi, kimyasal enerji gibi. 7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi ünitesinde özellikle kinetik enerji ve potansiyel enerji üzerinde durulur.
6. Kinetik Enerji
Hareket halindeki her cismin sahip olduğu enerjiye kinetik enerji denir. Bir arabanın yolda ilerlemesi, koşan bir çocuk, uçan bir kuş gibi hareketli tüm cisimler kinetik enerjiye sahiptir. Kinetik enerjinin formülü şöyledir:
Ek = ½ × m × v²
Bu formülde; Ek kinetik enerjiyi (Joule), m cismin kütlesini (kg), v ise cismin hızını (m/s) ifade eder. Formülden anlaşılacağı gibi kinetik enerji hem kütleyle hem de hızın karesiyle doğru orantılıdır. Özellikle hızın karesiyle orantılı olması çok önemlidir; hız iki katına çıktığında kinetik enerji dört katına çıkar.
Örnek: 2 kg kütleli bir topun hızı 3 m/s ise kinetik enerjisi: Ek = ½ × 2 × 3² = ½ × 2 × 9 = 9 J olur. Aynı topun hızı 6 m/s olursa: Ek = ½ × 2 × 6² = ½ × 2 × 36 = 36 J olur. Görüldüğü gibi hız iki katına çıkınca kinetik enerji dört katına çıkmıştır.
7. Potansiyel Enerji (Çekim Potansiyel Enerjisi)
Bir cismin bulunduğu konumdan dolayı sahip olduğu enerjiye potansiyel enerji denir. Yerden yüksekte bulunan cisimler, yerçekimi nedeniyle aşağı düşme potansiyeline sahip olduklarından çekim potansiyel enerjisine sahiptir. Potansiyel enerjinin formülü:
Ep = m × g × h
Bu formülde; Ep potansiyel enerjiyi (Joule), m kütleyi (kg), g yerçekimi ivmesini (10 m/s²), h ise yüksekliği (metre) gösterir. Yükseklik arttıkça potansiyel enerji artar; kütle arttıkça da potansiyel enerji artar.
Örnek: 3 kg kütleli bir cisim 5 metre yüksekliğe çıkarıldığında potansiyel enerjisi: Ep = 3 × 10 × 5 = 150 J olur.
Bir binanın balkonundan aşağı bakan bir saksı düşünün. Saksı yüksekte olduğu için potansiyel enerjiye sahiptir. Saksı düşmeye başladığında potansiyel enerjisi azalırken kinetik enerjisi artar. Bu, enerji dönüşümünün güzel bir örneğidir.
8. Esneklik Potansiyel Enerjisi
Yay, lastik, yay gibi esnek cisimlerin sıkıştırılması ya da gerilmesi sonucu depoladığı enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir. Bir okçunun yayı gerdiğinde yayda esneklik potansiyel enerjisi depolanır. Ok bırakıldığında bu enerji kinetik enerjiye dönüşerek oku ileri fırlatır. Benzer şekilde trambolin üzerinde zıplayan bir çocuk, trambolinin esneklik potansiyel enerjisinden faydalanır.
9. Mekanik Enerji
Bir cismin kinetik enerjisi ile potansiyel enerjisinin toplamına mekanik enerji denir. Formül olarak:
Em = Ek + Ep
Sürtünmenin olmadığı ideal durumlarda mekanik enerji korunur. Yani kinetik enerji artarken potansiyel enerji azalır ya da tam tersi olur, ancak toplam mekanik enerji sabit kalır. Buna mekanik enerjinin korunumu denir.
Salıncakta sallanan bir çocuğu düşünelim. Çocuk en yüksek noktada olduğunda hızı sıfırdır ve tüm enerjisi potansiyel enerji biçimindedir. Çocuk aşağı inerken potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. En alt noktada hızı maksimumdur ve enerjisinin büyük kısmı kinetik enerji biçimindedir. Sonra tekrar yukarı çıkmaya başlar; kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşür. Bu döngü sürtünme nedeniyle zamanla yavaşlayarak devam eder.
10. Kuvvet, İş ve Enerji Arasındaki İlişki
7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusunun temelini oluşturan bu bağlantıyı şöyle özetleyebiliriz: Bir cisme kuvvet uygulandığında ve cisim bu kuvvet doğrultusunda hareket ettiğinde iş yapılır. Yapılan bu iş, cismin enerjisinde bir değişikliğe neden olur. Yani kuvvet iş yapar ve iş enerjiyi değiştirir.
Bir cisme yapılan net iş, cismin kinetik enerjisindeki değişime eşittir. Buna iş-enerji teoremi denir. Formül olarak: W = ΔEk = Ek₂ − Ek₁. Eğer cisme pozitif iş yapılırsa cismin kinetik enerjisi artar (cisim hızlanır). Eğer cisme negatif iş yapılırsa cismin kinetik enerjisi azalır (cisim yavaşlar).
Örneğin, bir araba gaz pedalına basıldığında motordaki kimyasal enerji, tekerlek aracılığıyla kuvvete dönüşür. Bu kuvvet aracı ileriye hareket ettirerek iş yapar. Yapılan bu iş, arabanın kinetik enerjisinin artmasını sağlar; yani araba hızlanır. Fren yapıldığında ise sürtünme kuvveti arabanın hareket yönüne ters etki ederek negatif iş yapar ve arabanın kinetik enerjisi azalarak araba yavaşlar. Kaybolmuş gibi görünen enerji aslında sürtünme nedeniyle ısı enerjisine dönüşmüştür.
11. Enerji Dönüşümleri
Enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir. Bu dönüşümlerin günlük hayatta birçok örneği vardır. Hidroelektrik santrallerde suyun potansiyel enerjisi önce kinetik enerjiye, ardından elektrik enerjisine dönüşür. Bir ampulde elektrik enerjisi ışık ve ısı enerjisine dönüşür. Fotosentezde ışık enerjisi kimyasal enerjiye dönüşür. Bir pilden çalışan oyuncak arabada kimyasal enerji elektrik enerjisine, ardından kinetik enerjiye dönüşür.
Enerji dönüşümlerinde toplam enerji miktarı korunur. Bu, fiziğin en temel yasalarından biri olan enerjinin korunumu yasasıdır. Enerji yoktan var edilemez, var olan enerji yok edilemez; yalnızca bir biçimden başka bir biçime dönüştürülebilir.
12. İş ve Enerji İlişkisinde Günlük Hayat Örnekleri
Günlük hayatımızda kuvvet, iş ve enerji ilişkisini pek çok yerde gözlemleriz. İşte bazı örnekler:
Bisiklet sürmek: Pedallara basan kişi kuvvet uygular. Pedalın dönmesiyle kuvvet doğrultusunda yer değiştirme olur ve iş yapılır. Yapılan iş bisikletin kinetik enerjisine dönüşür.
Merdiven çıkmak: Merdiven çıkan bir kişi yerçekimine karşı yukarı doğru hareket eder. Kişinin kasları kuvvet üretir, bu kuvvet doğrultusunda yer değiştirme olur ve iş yapılır. Yapılan iş kişinin potansiyel enerjisinin artmasını sağlar.
Kaydıraktan kaymak: Kaydırağın tepesindeki çocuk potansiyel enerjiye sahiptir. Aşağı kayarken bu enerji kinetik enerjiye dönüşür. Yüzey sürtünmesi bir miktar enerjiyi ısıya dönüştürür.
Top fırlatmak: Kolunuzu gererek topa kuvvet uygularsınız. Top hareket ederken kolunuz boyunca yer değiştirme olur ve iş yapılır. Yapılan iş topun kinetik enerjisi olarak ortaya çıkar.
Yüksekten düşen bir cisim: Havada serbest bırakılan bir taş düşerken potansiyel enerjisi sürekli azalır, kinetik enerjisi ise artar. Yere çarpma anında potansiyel enerji tamamen kinetik enerjiye dönüşmüş olur (sürtünme ihmal edildiğinde).
13. Sürtünme Kuvveti ve Enerji Kaybı
Gerçek hayatta sürtünme kuvveti neredeyse her zaman mevcuttur. Sürtünme kuvveti hareket yönüne zıt olduğundan negatif iş yapar ve mekanik enerjiyi azaltır. Kaybolan mekanik enerji genellikle ısı enerjisine dönüşür. Ellerinizi birbirine sürtüğünüzde ısınmasının nedeni budur. Arabaların fren balataları frenden sonra ısınır çünkü kinetik enerji sürtünme yoluyla ısıya dönüşmüştür.
Sürtünme olmasaydı dünyamız çok farklı olurdu. Yürüyemezdik, araçlar fren yapamazdı, kalem yazı yazamazdı. Ancak sürtünme aynı zamanda bazı durumlarda enerji kaybına da neden olur. Mühendisler bu yüzden makinelerde sürtünmeyi azaltmak için yağlama ve bilyalı rulman gibi yöntemler kullanır.
14. Kuvvet, İş ve Enerji Konusunda Dikkat Edilmesi Gerekenler
Bu konuyu çalışırken sıkça yapılan hataları bilmek önemlidir. İlk olarak, her kuvvet uygulaması iş değildir; iş için kuvvet doğrultusunda yer değiştirme şarttır. İkinci olarak, iş ve enerji birimleri aynıdır ve Joule ile ölçülür; kuvvet ise Newton ile ölçülür, bunları karıştırmamak gerekir. Üçüncü olarak, kütle ile ağırlık farklıdır; kütle kilogram ile ağırlık Newton ile ölçülür. Son olarak, enerji korunur ancak mekanik enerji her zaman korunmaz; sürtünme varsa mekanik enerji ısıya dönüşerek azalır.
15. Özet
7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusunu özetlersek: Kuvvet bir cisme etki eden itme veya çekme etkisidir ve birimi Newton'dur. İş, kuvvetin cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettirmesiyle yapılır ve birimi Joule'dür. Enerji, iş yapabilme kapasitesidir ve birimi Joule'dür. Kinetik enerji hareket enerjisi, potansiyel enerji konum enerjisidir. Kuvvet iş yapar, yapılan iş enerjiyi değiştirir. Enerji yoktan var edilemez ve yok edilemez; sadece bir türden başka bir türe dönüşür. Sürtünme kuvveti mekanik enerjiyi ısıya dönüştürerek azaltır. Bu kavramları iyi anlayan öğrenciler hem sınavlarda başarılı olur hem de fizik dünyasının temellerini sağlam bir şekilde atmış olur.
Umarız bu kapsamlı anlatım, Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusunu anlamanıza yardımcı olmuştur. Konuyu pekiştirmek için bol bol soru çözmeyi unutmayın!
Örnek Sorular
7. Sınıf Fen Bilimleri – Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi Çözümlü Sorular
Aşağıda 7. Sınıf Fen Bilimleri Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi konusuna ait 10 adet soru ve ayrıntılı çözümleri yer almaktadır. İlk 6 soru çoktan seçmeli, son 4 soru açık uçludur.
Soru 1 (Çoktan Seçmeli)
50 N'luk bir kuvvetle bir kutu 4 metre sürükleniyor. Yapılan iş kaç Joule'dür?
A) 100 J
B) 150 J
C) 200 J
D) 250 J
Çözüm: W = F × d = 50 × 4 = 200 J. Cevap: C
Soru 2 (Çoktan Seçmeli)
4 kg kütleli bir cisim 10 m/s hızla hareket ediyor. Cismin kinetik enerjisi kaç Joule'dür?
A) 40 J
B) 100 J
C) 200 J
D) 400 J
Çözüm: Ek = ½ × m × v² = ½ × 4 × (10)² = ½ × 4 × 100 = 200 J. Cevap: C
Soru 3 (Çoktan Seçmeli)
5 kg kütleli bir taş 8 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Taşın yere çarpmadan hemen önceki kinetik enerjisi kaç Joule'dür? (g = 10 m/s², sürtünme ihmal edilsin)
A) 200 J
B) 300 J
C) 400 J
D) 500 J
Çözüm: Sürtünme ihmal edildiğinde mekanik enerji korunur. Başlangıçtaki potansiyel enerji, yere çarpmadan önceki kinetik enerjiye eşittir. Ep = m × g × h = 5 × 10 × 8 = 400 J. Cevap: C
Soru 4 (Çoktan Seçmeli)
Aşağıdakilerden hangisinde fiziksel anlamda iş yapılmıştır?
A) Bir kişi duvara kuvvet uygular ama duvar hareket etmez.
B) Bir kişi başının üstünde kutu taşıyarak yatay yolda yürür.
C) Bir kişi bir kutuyu yere paralel iterek sürükler.
D) Bir kişi duvarın yanında hareketsiz bekler.
Çözüm: Fiziksel iş için kuvvet doğrultusunda yer değiştirme olmalıdır. A seçeneğinde hareket yoktur. B seçeneğinde kuvvet yukarı, hareket yataydır (dik yönde). D seçeneğinde kuvvet ve hareket yoktur. C seçeneğinde kuvvet yatay, hareket de yataydır; dolayısıyla iş yapılmıştır. Cevap: C
Soru 5 (Çoktan Seçmeli)
Aynı kütleli iki cisimden birinin hızı diğerinin 3 katıdır. Hızlı olan cismin kinetik enerjisi, yavaş olanın kaç katıdır?
A) 3 katı
B) 6 katı
C) 9 katı
D) 12 katı
Çözüm: Kinetik enerji hızın karesiyle orantılıdır. Hız 3 katına çıkarsa Ek = ½ × m × (3v)² = 9 × (½ × m × v²). Kinetik enerji 9 katına çıkar. Cevap: C
Soru 6 (Çoktan Seçmeli)
Bir cisim yukarıdan aşağı düşerken hangi enerji dönüşümü gerçekleşir?
A) Kinetik enerji → Potansiyel enerji
B) Potansiyel enerji → Kinetik enerji
C) Isı enerjisi → Kinetik enerji
D) Kinetik enerji → Kimyasal enerji
Çözüm: Yüksekten düşen bir cismin yüksekliği azalır, dolayısıyla potansiyel enerjisi azalır. Hızı artar, dolayısıyla kinetik enerjisi artar. Potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür. Cevap: B
Soru 7 (Açık Uçlu)
Kuvvet, iş ve enerji arasındaki ilişkiyi günlük hayattan bir örnekle açıklayınız.
Çözüm: Bir kişi marketten aldığı poşeti yerden kaldırıp masanın üzerine koyuyor. Kişi poşete yukarı yönde bir kuvvet uygular (poşetin ağırlığına karşı). Poşet yukarı doğru hareket eder; kuvvet doğrultusunda yer değiştirme olduğundan iş yapılmış olur. Yapılan bu iş poşetin potansiyel enerjisinin artmasını sağlar çünkü poşet daha yükseğe çıkmıştır. Görüldüğü gibi kuvvet uygulanarak iş yapılmış ve cismin enerjisi değişmiştir.
Soru 8 (Açık Uçlu)
6 kg kütleli bir cisim 3 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Cismin 1 m yüksekliğe geldiğindeki kinetik enerjisini hesaplayınız. (g = 10 m/s², sürtünme yok)
Çözüm: Başlangıçta: Ep₁ = m × g × h₁ = 6 × 10 × 3 = 180 J, Ek₁ = 0 J (durgun). 1 m yükseklikte: Ep₂ = 6 × 10 × 1 = 60 J. Mekanik enerji korunduğundan: Ek₁ + Ep₁ = Ek₂ + Ep₂ → 0 + 180 = Ek₂ + 60 → Ek₂ = 120 J. Cismin 1 m yükseklikteki kinetik enerjisi 120 Joule'dür.
Soru 9 (Açık Uçlu)
Sürtünmenin olduğu bir ortamda kayan bir cismin mekanik enerjisi neden azalır? Açıklayınız.
Çözüm: Sürtünme kuvveti hareket yönüne zıt yönde etki eder ve cisim üzerinde negatif iş yapar. Bu negatif iş, cismin mekanik enerjisini azaltır. Azalan mekanik enerji kaybolmaz; sürtünme nedeniyle ısı enerjisine dönüşür. Dolayısıyla toplam enerji korunur ancak mekanik enerji (kinetik + potansiyel) azalmıştır. Enerjinin korunumu yasası gereği enerji yok olmaz, sadece kullanılamaz bir forma (ısı) dönüşür.
Soru 10 (Açık Uçlu)
Bir öğrenci 200 N kuvvetle bir dolabı 5 m ileri itiyor. Sürtünme kuvveti 50 N ise net kuvvetin yaptığı işi hesaplayınız.
Çözüm: Net kuvvet = Uygulanan kuvvet − Sürtünme kuvveti = 200 − 50 = 150 N. Net kuvvetin yaptığı iş: W = Fnet × d = 150 × 5 = 750 J. Net kuvvet tarafından yapılan iş 750 Joule'dür. Bu iş dolabın kinetik enerjisindeki değişime eşittir.
Çalışma Kağıdı
7. Sınıf Fen Bilimleri – Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi Çalışma Kâğıdı
Ad Soyad: _______________________ Sınıf/No: ________ Tarih: ___/___/______
ETKİNLİK 1 – Kavram Haritası: Boşlukları Doldurun
Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla doldurunuz.
1. Bir cisme etki ederek onu hareket ettiren, hızlandıran veya şeklini değiştiren etkiye __________________ denir ve birimi __________________ ile gösterilir.
2. Bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettirmesiyle __________________ yapılmış olur.
3. İşin formülü W = ______ × ______ şeklindedir ve birimi __________________ olarak ifade edilir.
4. İş yapabilme kapasitesine __________________ denir.
5. Hareket halindeki cisimlerin sahip olduğu enerjiye __________________ denir ve formülü Ek = ______ × ______ × ______ şeklindedir.
6. Bir cismin bulunduğu yükseklikten dolayı sahip olduğu enerjiye __________________ denir ve formülü Ep = ______ × ______ × ______ şeklindedir.
7. Kinetik enerji ile potansiyel enerjinin toplamına __________________ denir.
8. Enerji yoktan var edilemez ve yok edilemez; yalnızca bir türden başka bir türe __________________. Bu yasaya __________________ denir.
ETKİNLİK 2 – Doğru / Yanlış
Aşağıdaki ifadelerin başına doğru ise (D), yanlış ise (Y) yazınız.
( ) 1. Bir cisme kuvvet uygulandığında her zaman iş yapılır.
( ) 2. İşin birimi Joule'dür.
( ) 3. Kinetik enerji hızın karesiyle doğru orantılıdır.
( ) 4. Potansiyel enerji cismin hızına bağlıdır.
( ) 5. Sürtünme kuvveti mekanik enerjiyi artırır.
( ) 6. Serbest düşen bir cisimde potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
( ) 7. Salıncakta en yüksek noktada kinetik enerji maksimumdur.
( ) 8. Enerjinin korunumu yasasına göre enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir.
ETKİNLİK 3 – Eşleştirme
Sol sütundaki kavramları sağ sütundaki açıklamalarla eşleştiriniz. Cevapları ilgili kutucuğa yazınız.
1. Kuvvet ( ) a. İş yapabilme kapasitesi
2. İş ( ) b. Hareket enerjisi
3. Enerji ( ) c. Ek + Ep
4. Kinetik Enerji ( ) d. Cismi iten veya çeken etki
5. Potansiyel Enerji ( ) e. Kuvvetin cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettirmesi
6. Mekanik Enerji ( ) f. Konum enerjisi
ETKİNLİK 4 – Problem Çözme
Aşağıdaki problemleri verilen boşluklara çözünüz. (g = 10 m/s²)
Problem 1: 40 N kuvvetle bir masa 3 m sürükleniyor. Yapılan işi hesaplayınız.
Çözüm alanı:
W = ______ × ______ = ______ J
Problem 2: 5 kg kütleli bir cisim 4 m/s hızla hareket ediyor. Kinetik enerjisini hesaplayınız.
Çözüm alanı:
Ek = ½ × ______ × ______² = ______ J
Problem 3: 8 kg kütleli bir cisim 5 m yüksekliğe çıkarılıyor. Potansiyel enerjisini hesaplayınız.
Çözüm alanı:
Ep = ______ × ______ × ______ = ______ J
Problem 4: 4 kg kütleli bir taş 10 m yükseklikten serbest bırakılıyor. Sürtünme yoksa yere çarpmadan önceki kinetik enerjisini ve hızını bulunuz.
Çözüm alanı:
Ep = ______ × ______ × ______ = ______ J
Ek (yerde) = ______ J
½ × m × v² = ______ → v = ______ m/s
Problem 5: Bir cisim 60 J kinetik enerjiye ve 90 J potansiyel enerjiye sahiptir. Mekanik enerjisini bulunuz.
Çözüm alanı:
Em = ______ + ______ = ______ J
ETKİNLİK 5 – Enerji Dönüşümü Tablosu
Aşağıdaki olaylarda gerçekleşen enerji dönüşümlerini yazınız.
1. Yüksekten düşen bir elma: __________________ → __________________
2. Yanan bir mum: __________________ → __________________ + __________________
3. Çalışan bir ampul: __________________ → __________________ + __________________
4. Gerilen yaydan fırlayan ok: __________________ → __________________
5. Rüzgâr türbini: __________________ → __________________
ETKİNLİK 6 – Kısa Cevaplı Sorular
1. Fiziksel anlamda iş yapılması için hangi iki koşulun birlikte sağlanması gerekir?
Cevap: ___________________________________________________________________________
2. Bir kişi 50 N ağırlığındaki bir poşeti başının üstünde tutarak 100 m yatay yolda yürüyor. Yapılan iş kaç Joule'dür? Nedenini açıklayınız.
Cevap: ___________________________________________________________________________
3. Aynı kütleli iki araçtan birinin hızı diğerinin 4 katıdır. Hızlı aracın kinetik enerjisi yavaş olanın kaç katıdır?
Cevap: ___________________________________________________________________________
4. Sürtünme kuvveti hangi enerji dönüşümüne neden olur?
Cevap: ___________________________________________________________________________
CEVAP ANAHTARI
Etkinlik 1: 1. Kuvvet, Newton (N) 2. İş 3. F, d, Joule (J) 4. Enerji 5. Kinetik enerji, ½, m, v² 6. Potansiyel enerji, m, g, h 7. Mekanik enerji 8. Dönüşür, Enerjinin korunumu yasası
Etkinlik 2: 1. Y 2. D 3. D 4. Y 5. Y 6. D 7. Y 8. D
Etkinlik 3: 1-d, 2-e, 3-a, 4-b, 5-f, 6-c
Etkinlik 4: Problem 1: W = 40 × 3 = 120 J. Problem 2: Ek = ½ × 5 × 16 = 40 J. Problem 3: Ep = 8 × 10 × 5 = 400 J. Problem 4: Ep = 4 × 10 × 10 = 400 J; Ek = 400 J; v² = 200 → v ≈ 14,1 m/s. Problem 5: Em = 60 + 90 = 150 J.
Etkinlik 5: 1. Potansiyel enerji → Kinetik enerji 2. Kimyasal enerji → Isı enerjisi + Işık enerjisi 3. Elektrik enerjisi → Işık enerjisi + Isı enerjisi 4. Esneklik potansiyel enerjisi → Kinetik enerji 5. Kinetik enerji → Elektrik enerjisi
Etkinlik 6: 1. Cisme kuvvet uygulanmalı ve cisim kuvvet doğrultusunda yer değiştirmelidir. 2. 0 Joule; kuvvet yukarı yönde, hareket yatay yönde olduğundan kuvvet doğrultusunda yer değiştirme yoktur. 3. 16 katı (4² = 16). 4. Mekanik enerji → Isı enerjisi.
Sıkça Sorulan Sorular
7. Sınıf Fen Bilimleri müfredatı 2025-2026 yılında kaç ünite?
2025-2026 müfredatına göre 7. sınıf fen bilimleri dersi birden fazla üniteden oluşmaktadır. Sayfadaki ünite listesinden güncel bilgiye ulaşabilirsiniz.
7. sınıf kuvvet, İş ve enerji İlişkisi konuları hangi dönemlerde işleniyor?
7. sınıf fen bilimleri dersi konuları 1. dönem ve 2. dönem olarak iki yarıyılda işlenmektedir. Her ünitenin tahmini süre bilgisi Millî Eğitim Bakanlığı'nın haftalık ders planlarında yer almaktadır.
7. sınıf fen bilimleri müfredatı ne zaman güncellendi?
Gösterilen içerik 2025-2026 eğitim-öğretim yılı için güncellenmiştir. Millî Eğitim Bakanlığı'nın resmi sitesinde yayımlanan müfredat dokümanları esas alınmıştır.