8.SINIF FEN BİLİMLERİ ÜNİTE 1: HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM
1. Mitoz
2. Kalıtım
3. Mayoz
4. DNA ve Genetik Kod
5. Adaptasyon ve Evrim
8.SINIF FEN BİLİMLERİ ÜNITE 2: KUVVET VE HAREKET
1. Kaldırma Kuvvet
2. Bazı Cisimler Neden Yüzer?
Mitoz Bölünme:
Bütün canlılarda, 2n kromozomlu vücut hücrelerinde görülen ve bir hücreden iki hücre oluşturan bölünme şekline mitoz bölünme denir.
Mitoz Bölünmenin Özellikleri
1- Bütün canlılarda görülür.
2- 2n kromozomlu vücut hücrelerinde görülür.
3- 2n kromozomlu bir hücreden 2n kromozomlu iki hücre oluşur.
4- Bölünme sonucu oluşan iki hücre aynı kalıtsal bilgiye (DNA’ya) yani kromozom
yapısına sahiptir ve birbirinin tıpa tıp aynısıdır.
5- Yaşam boyu devam eder. (Zigotun oluşumundan, ölüme kadar devam eder).
6- Bölünme sonucu oluşan hücrelerin kromozom sayısı değişmez, sabit kalır.
7- Tek hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde büyümeyi, gelişmeyi, yıpranan dokuların onarılmasını ve ölen hücrelerin yerine yenilerinin yapılmasını sağlar.
8- Tür içinde çeşitlilik oluşturmadan (kalıtsal özellikleri değiştirmeden) türün devamını
5- Yaşam boyu devam eder. (Zigotun oluşumundan, ölüme kadar devam eder).
6- Bölünme sonucu oluşan hücrelerin kromozom sayısı değişmez, sabit kalır.
7- Tek hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde büyümeyi, gelişmeyi, yıpranan dokuların onarılmasını ve ölen hücrelerin yerine yenilerinin yapılmasını sağlar.
8- Tür içinde çeşitlilik oluşturmadan (kalıtsal özellikleri değiştirmeden) türün devamını
sağlar.
9- Mitoz bölünme başlamadan önce hücre bölünmeye hazırlık dönemi (interfaz) geçirir.
10- Çekirdek bölünmesi ve sitoplâzma bölünmesi olarak iki aşamada gerçekleşir.
9- Mitoz bölünme başlamadan önce hücre bölünmeye hazırlık dönemi (interfaz) geçirir.
10- Çekirdek bölünmesi ve sitoplâzma bölünmesi olarak iki aşamada gerçekleşir.
Hayvan hücresinde mitoz bölünme:
Bitki hücresinde mitoz bölünme:
Mitoz Evrelerinin Oluşum Sırası Önemlidir:
*Çekirdeğin ve sitoplazmanın bölünmesiyle iki yavru hücre oluşur.
*Hücre bölünmesi öncesinde çekirdekte bulunan ve canlının kalıtsal özelliklerini taşıyan maddenin (kalıtım maddesi) birer kopyası yapılır.
*Bu kalıtım maddesi mitozun başlangıcında kromozom adi verilen yapılara dönüşür.
*Mitozun ilk evresinde kromozomlar belirgin halde görülmeye baslar.
*Daha sonraki evrelerde hücrenin ortasında dizilen kromozomlar, hücrenin karşılıklı kutuplarına doğru hareket eder.
*Böylece oluşacak hücrelerin ikisi de kromozomların, dolayısıyla kalıtım maddesinin birer kopyasını almış olur.
*Bu şekilde çekirdek bölünmesini tamamlayan hücre, sitoplazma bölünmesine geçer.
*Sitoplazma bölünmesi sırasında hayvan hücresi ortadan ikiye boğumlanır ve mitoz bölünme tamamlanır.
Bitki hücresinde ise hücrenin ortasında ara lamel adi verilen bir yapı oluşarak hücre ikiye bölünür. Mitoz bölünmede, ana hücreden iki yavru hücre oluşur. Oluşan bu hücreler ana hücre ile ayni sayı ve özellikteki kromozomları içerir. Vücut hücreleri anne ve babadan gelen kromozom çiftlerine sahiptir. Bir takim halinde kromozom içeren hücreler "n" ile gösterilir. Bir takim (n) anneden, bir takim (n) babadan gelmek üzere iki takim kromozom bulunduran hücreler ise "2n" ile gösterilir. Örneğin insanların vücut hücrelerinin kromozom sayısı 2n=46'dir. Öyleyse insanların vücut hücrelerinde 23 çift kromozom olduğunu söyleyebiliriz.
NOT: Kromozom sayıları ile canlıların büyüklüğü ve gelişmişliği arasında bir ilişki yoktur. Kromozom sayıları fazla olan canlıların, örneğin kromozom sayısı 500 olan eğrelti otunun insandan daha gelişmiş olduğunu söylenemez.
Konu ile ilgili soru:
1. Mitozun canlıların hayatı için önemi nedir?
EŞEYSİZ ÜREME
Tek ata bireyden kendine benzeyen canlıların oluşması olayıdır. Eşeysiz üremenin kilit olayı mitoz bölünmedir. Bu bakımdan çeşitliliği arttırmaz. kalıtım maddesi ata bireyde ne ise oğul bireylerde de odur. Eşeysiz üreme bir canlının döllenme olmadan kendi benzerini oluşturmasıdır.
Bazı özelliklerini sıralayalım:1. Eşeysiz üreme sonucunda oluşan döller, kalıtsal bakımından hem
Tek ata bireyden kendine benzeyen canlıların oluşması olayıdır. Eşeysiz üremenin kilit olayı mitoz bölünmedir. Bu bakımdan çeşitliliği arttırmaz. kalıtım maddesi ata bireyde ne ise oğul bireylerde de odur. Eşeysiz üreme bir canlının döllenme olmadan kendi benzerini oluşturmasıdır.
Bazı özelliklerini sıralayalım:1. Eşeysiz üreme sonucunda oluşan döller, kalıtsal bakımından hem
birbirinin hem de ata canlının aynısıdır. Yani eşeysiz üremede kalıtsal
çeşitlilik görülmez.2. Eşeysiz üremede çoğalma mitoz ile sağlanır.3. Eşeysiz üreme ile kazanılan özellikler değişmeden nesilden nesile
aktarılır. Ancak eşeysiz üreyen canlıların değişen ortam koşullarına
dayanıklılığı yani uyum sağlama özelliği azdır.4. Eşeysiz üreme görülen canlıların bir çoğunda zaman zaman eşeyli üreme
görülebilir. (bakteri ve paramesyumu örnek verebiliriz.)5. Ayrıca eşeysiz üremede üreme hızı çok hızlıdır.
Başlıca eşeysiz üreme şekilleri:
1. Bölünerek çoğalma:
• En hızlı üreme şekilidir
• Tek hücreli canlı enine veya boyuna ikiye bölünerek çoğalır.
Örnek: Amip, öglena, alg, terliksi hayvan
2. Sporla üreme:
Sıtma paraziti, karayosunları, eğrelti otları gibi canlılarda görülen bir çoğalma şeklidir. Çiçeksiz bitkilerde sporlanma kalıtsal çeşitliliğe neden olacak biçimde diploid kromozomlu ana bireyden mayoz bölünmeyle oluşur. Uygun koşulda çimlenerek yeni birey oluşturur.Bazı su yosunları ve mantarlar spor oluştururlar.
3. Tomurcuklanarak üreme:
Ana canlı vücudunda üremeye yönelik oluşan çıkıntılara tomurcuklanma ile üreme denir. Deniz anası, sünger gibi canlılar da tomurcuklanarak çoğalır.
Örnek: Hidra , Süngerler ,Sölenterler, Deniz Anası , mercan gibi deniz hayvanları ile Mantarlardan Bira mayası
4. Vejetatif üreme:
Ata bireyden ayrılan bir parçadan yeni birey oluşur. Çiçekli bitkiler örnek verilir.•Soğanlı bitkilerde depo gövdeden
• Göz yaşı bitkisinde yapraklardan• Çilek gibi sürünücü gövdelerin köklenmesinden• Doku kültürlerinden vejetatif üreme yapılır.
5. Rejenerasyon ile üreme:
Basit yapılı çok hücrelilerde bir üreme biçimidir. Toprak solucanı,planaria deniz yıldızı gibi canlılarda eksilen kısımlar yenilenerek bölünen parça sayısı kadar canlı oluşabilir. • İleri evrimli canılarda bazı organlara ait hücrelerde yenilenebilir.Örnek: İnsanda dil, karaciğer gibi.
Kalıtımla İlgili Bazı Kavramlar
Gen: Bir karakteri temsil eden ve bu karakterin yavru döllere aktarılmasını sağlayan DNA parçasına gen adı verilir.
Alel Gen: Bir karakteri temsil eden kromozomların karşılıklı bölgelerinde (lokuslarda) bulunan iki gen çiftine alel gen adı verilir.
Çok Alellik: Aynı karakteri temsil eden ikiden fazla gen bulunmasına çok alellik adı verilir.
Homolog Kromozom: Karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı karakteri temsil eden ve biri andan diğeri babadan gelen iki gen bulunduran kromozomlara homolog kromozom denir.
Genotip: Bir canlının sahip olduğu genler topluluğuna genotip adı verilir.
Fenotip: Bir canlının gözle görülebilen tüm özelliklerine fenotip adı verilir.
Homolog Karakter (Arı Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı özellikte iki alel gen bulunması olayına homolog karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda aynı yönde etki ederler.
Heterozigot Karakter (Melez Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) farklı özellikte iki alel gen bulunması olayına heterozigot karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda zıt yönde etki ederler.
Baskın Gen: Bir karakterin oluşumunda etkisini her zaman gösteren gene baskın gen denir. Büyük harfle gösterilir.
Çekinik Gen: Bir karakterin oluşumda ancak homozigot ise etkisini gösterebilen gene çekinik gen denir. Küçük harfle gösterilir.
Bağımsız Gen: Bir çift kromozom üzerinde sadece bir alel gen bulunması olayına bağımsız gen denir.
Bağlı Gen: Bir çift kromozom üzerinde birden fazla alel gen bulunması olayına bağlı gen denir
Bağımsız Genlerin Gametlere Aktarılması:
1. Homozigot Karakterlerde:
Çok Alellik: Aynı karakteri temsil eden ikiden fazla gen bulunmasına çok alellik adı verilir.
Homolog Kromozom: Karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı karakteri temsil eden ve biri andan diğeri babadan gelen iki gen bulunduran kromozomlara homolog kromozom denir.
Genotip: Bir canlının sahip olduğu genler topluluğuna genotip adı verilir.
Fenotip: Bir canlının gözle görülebilen tüm özelliklerine fenotip adı verilir.
Homolog Karakter (Arı Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) aynı özellikte iki alel gen bulunması olayına homolog karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda aynı yönde etki ederler.
Heterozigot Karakter (Melez Döl): Bir kromozomun karşılıklı bölgelerinde (lokuslarında) farklı özellikte iki alel gen bulunması olayına heterozigot karakter denir. Bu iki alel gen karakter oluşumunda zıt yönde etki ederler.
Baskın Gen: Bir karakterin oluşumunda etkisini her zaman gösteren gene baskın gen denir. Büyük harfle gösterilir.
Çekinik Gen: Bir karakterin oluşumda ancak homozigot ise etkisini gösterebilen gene çekinik gen denir. Küçük harfle gösterilir.
Bağımsız Gen: Bir çift kromozom üzerinde sadece bir alel gen bulunması olayına bağımsız gen denir.
Bağlı Gen: Bir çift kromozom üzerinde birden fazla alel gen bulunması olayına bağlı gen denir
Bağımsız Genlerin Gametlere Aktarılması:
1. Homozigot Karakterlerde:
Homozigot karakterlerde her durumda bir gamet oluşur ve oluşan gamet kromozom çiftlerinden bir tanesini alır.
2. Heterozigot Karakterlerde:
Bir çeşit heterozigot kromozomdan devamlı iki çeşit gamet oluşur.
İki heterozigot kromozom çiftinden dört çeşit gamet oluşur
Bağlı Genlerin Gametlere Aktarılması:
1. Homozigot Karakterlerde:
1. Homozigot Karakterlerde:
Homozigot karakterlerde her durumda bir çeşit gamet oluşur.
2. Heterozigot Karakterlerde:
Heterezigot karakterlerde Krosing - Over olup olmamasına bağlı olarak iki değişik şekilde gamet oluşumu gerçekleşir.
Heterezigot karakterlerde Krosing - Over olup olmamasına bağlı olarak iki değişik şekilde gamet oluşumu gerçekleşir.
Krosing - Over'siz heterezigot karakterlerde iki çeşit gamet oluşur
Krosing - Over'li heterezigot karakterlerde 2n çeşit gamet oluşur.
Mendelin Çalışmaları:
Bu gün kullandığımız genetik biliminin temelleri, kısa sürede çok döl veren bir tür olan bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalarla Gregor Mendel tarafından atılmıştır.
Mendelin Elde Ettiği Sonuçlar:
1. Canlılarda kalıtsal özellikler gen adı verilen elemanlar ile nesilden nesil'e taşınır.
2. Karakterler birbirine benzeyen yada farklı, biri anneden diğeri babadan gelen bir çift alel gen ile oluşur. Bu alel genler farklı olursa biri baskın diğeri çekiniktir ve karakterin oluşumunda baskın olan etkilidir
3. Melez genlerin kendi aralarında çaprazlanmasında oluşacak bireyin genotipinin tam olarak bilinememesi ve yalnızca oranlarının tahmin edilebilmesi, genlerin rasgele birleşmesi yüzündendir.
Genetik Çaprazlamalar:
Genetik çaprazlamada gametlerin genotiplaeri belirlenir ve birbirleri ile kartezyen çarpım yapılarak oluşacak bireylerin genotip ve fenotip oranları bulunur. Çaprazlama sonucunda oluşacak genotip ve fenotip sonuçları "%" (yüzde) oranlar şeklinde belirlene bilinir.
Çaprazlama yapılırken takip edilmesi gereken yol aşağıdaki gibidir.
1. Her gen için kullanılacak simgeler belirlenir.
2. Genlerin bağımlı yada bağımsız olduğu belirlenir.
3. Genlerin homolog kromozomlar üzerindeki dizilimi gösterilip ataların genotipi yazılır.
4. Gametler oluşturulur.
5. Gametler birbiriyle çaprazlanarak olası bireylerin genotiplari bulunur.
6. Bireydeki genotip ve fenotip oranları belirlenir.
Monohibrit Çaprazlama: Tek bir karakter bakımından iki gametin çaprazlanmasına monohibrit çaprazlama denir.
Örnek 1: Sarı ve yeşil reng alel genine sahip iki bezelye tohumu gametinin birleşmesi ile oluşacak yeni tohumun renklenmesi işleminde gerçekleşebilecek fenotip ve genotip oranlarını bulalım.
- Sarı renk yeşil renge göre baskın olduğu için renkler aynı harfle gösterilecek, fakat baskın olan sarı renk büyük çekinik olan yeşil renk küçük harfle gösterilecek
Genetik çaprazlamada gametlerin genotiplaeri belirlenir ve birbirleri ile kartezyen çarpım yapılarak oluşacak bireylerin genotip ve fenotip oranları bulunur. Çaprazlama sonucunda oluşacak genotip ve fenotip sonuçları "%" (yüzde) oranlar şeklinde belirlene bilinir.
Çaprazlama yapılırken takip edilmesi gereken yol aşağıdaki gibidir.
1. Her gen için kullanılacak simgeler belirlenir.
2. Genlerin bağımlı yada bağımsız olduğu belirlenir.
3. Genlerin homolog kromozomlar üzerindeki dizilimi gösterilip ataların genotipi yazılır.
4. Gametler oluşturulur.
5. Gametler birbiriyle çaprazlanarak olası bireylerin genotiplari bulunur.
6. Bireydeki genotip ve fenotip oranları belirlenir.
Monohibrit Çaprazlama: Tek bir karakter bakımından iki gametin çaprazlanmasına monohibrit çaprazlama denir.
Örnek 1: Sarı ve yeşil reng alel genine sahip iki bezelye tohumu gametinin birleşmesi ile oluşacak yeni tohumun renklenmesi işleminde gerçekleşebilecek fenotip ve genotip oranlarını bulalım.
- Sarı renk yeşil renge göre baskın olduğu için renkler aynı harfle gösterilecek, fakat baskın olan sarı renk büyük çekinik olan yeşil renk küçük harfle gösterilecek
Sarı renk geni: S
Yeşil renk geni: s
Yeşil renk geni: s
Sonuç:
Fenotip Oranı: % 100 Sarı
Genotip Oranı: % 100 heterozigot
Fenotip Oranı: % 100 Sarı
Genotip Oranı: % 100 heterozigot
Örnek 2: Yukarıdaki tohum örneğini gametlerin her ikisi de heterozigot ve sarı olacak şekilde değiştirerek yeniden çözelim.
Sonuç:
Fonotip Oranı: %75 sarı , %25 yeşil
Genotip Oranı: %25 homozigot sarı, %50 heterozigot sarı, %25 homozigot sarı
Dihibrit Çaprazlama: İki karakter bakımından heterozigot iki gametin çaprazlanmasına dihibrit çaprazlama denir.
Örnek 3: Yukarıdaki tohum örneğimize bir de uzunluk kısalık geni ekleyerek yeniden çözelim.
Fonotip Oranı: %75 sarı , %25 yeşil
Genotip Oranı: %25 homozigot sarı, %50 heterozigot sarı, %25 homozigot sarı
Dihibrit Çaprazlama: İki karakter bakımından heterozigot iki gametin çaprazlanmasına dihibrit çaprazlama denir.
Örnek 3: Yukarıdaki tohum örneğimize bir de uzunluk kısalık geni ekleyerek yeniden çözelim.
Sarı renk geni: S
Yeşil renk geni: s
Yeşil renk geni: s
Uzun boy geni: U
Kısa boy geni: u
Kısa boy geni: u
Sonuç:
Fenotip Oranı: %100 Sarı Uzun
Genotip Oranı: %100 Heterozigot Sarı Uzun
Eş (Eksik) Baskınlık: Eğer bir karakter üzerine etki eden alel genlerin hepsi eşit etki gücüne sahipse, yani birbirine göre baskınlık ve çekiniklik özellikleri yoksa bu olaya eş baskınlık denir. Oluşan yeni bireyin fenotipi anne ve baba fenotiplerinden farklı olabilir.
Örnek: Yukarıdaki tohum örneğini renklerden her ikisi de eşit baskınlıkta olacak şekilde yeniden çözelim.
Fenotip Oranı: %100 Sarı Uzun
Genotip Oranı: %100 Heterozigot Sarı Uzun
Eş (Eksik) Baskınlık: Eğer bir karakter üzerine etki eden alel genlerin hepsi eşit etki gücüne sahipse, yani birbirine göre baskınlık ve çekiniklik özellikleri yoksa bu olaya eş baskınlık denir. Oluşan yeni bireyin fenotipi anne ve baba fenotiplerinden farklı olabilir.
Örnek: Yukarıdaki tohum örneğini renklerden her ikisi de eşit baskınlıkta olacak şekilde yeniden çözelim.
Kırmızı renk geni: K
Beyaz renk geni: k
Beyaz renk geni: k
Sonuç:
Fenotip Oranı: %100 Pembe
Genotip Oranı: %100 heterozigot pembe
Fenotip Oranı: %100 Pembe
Genotip Oranı: %100 heterozigot pembe
ARŞİMET KİMDİR?
Arşimet (M.Ö. 287, Sicilya - M.Ö. 212 Sicilya), Yunan matematikçi, fizikçi, astronom, filozof ve mühendis. Bir hamamda yıkanırken bulduğu iddia edilen suyun kaldırma kuvveti bilime en çok bilinen katkısıdır. Bu kuvvet cismin batan hacmi, içinde bulunduğu sıvının yoğunluğu ve yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir. Ayrıca, pek çok matematik tarihçisine göre integral hesabın kaynağı da Arşimet'tir.
Roma generali Marcellus, Sirakuza'yı kuşattığında, Arşimet mühendisin yapmış olduğu silahlar nedeniyle şehri almakta çok zorlanmıştı. Bunların çoğu mekanik düzeneklerdi ve bazı bilimsel kurallardan ilham alınarak tasarlanmıştı. Örneğin, makaralar yardımıyla çok ağır taşlar burçlara kadar çıkarılıyor ve mancınıklarla çok uzaklara fırlatılıyordu. Hatta Arşimet'in aynalar kullanmak suretiyle Roma donanmasını yaktığı da rivayet edilmektedir. Ancak bütün bunlara karşın M.Ö. 212 yılında Romalılar Sirakuza'yı zapt ettiler ve şehrin diğer ileri gelenleriyle birlikte Arşimet'i de öldürdüler.
Kum Sayıcı çalışmasına göre; "bu sırada Arşimet kum üzerine çizdiği çemberlerle hesaplar yapmaktadır. Elinde boynuna vurulmak üzere kaldırılan bir kılıçla yaklaşan romalı askere aldırmaz bile. Başını hesaplarından kaldırmadan "çemberlerime dokunma" der. Arşimet'in kesik başı çemberlerin arasına düşer."
Arşimet hem bir fizikçi, hem bir matematikçi, hem de bir filozoftur. Gençliğinde bir süre İskenderiye'de bulunmuş, burada Eratosthenes ile arkadaş olmuş ve daha sonra da onunla mektuplaşmıştır. Arşimet'in mekanik alanında yapmış olduğu buluşlar arasında bileşik makaralar, sonsuz vidalar, hidrolik vidalar ve yakan aynalar sayılabilir. Bunlara ilişkin eserler vermemiş, ancak matematiğin geometri alanına, fiziğinstatik ve hidrostatik alanlarına önemli katkılarda bulunan pek çok eser bırakmıştır.
Geometriye yapmış olduğu en önemli katkılardan birisi, bir kürenin yüzölçümünün 4πr2 ve hacminin ise 4/3 πr3 eşit olduğunu kanıtlamasıdır. Bir dairenin alanının, tabanı bu dairenin çevresine ve yüksekliği ise yarıçapına eşit bir üçgenin alanına eşit olduğunu kanıtlayarak pi değerinin3 +l/7 ve 3 +10/71 arasında bulunduğunu göstermiştir.başka bir değişle bu formülleri suyun hacim kullanma esnasında alabileceği öz kütle çapıdır...
Arşimet'in en parlak matematik başarılarından biri de, eğri yüzeylerin alanlarını bulmak için bazı yöntemler geliştirmesidir. Bir parabol kesmesini dörtgenleştirirken sonsuz küçükler hesabına yaklaşmıştır. Sonsuz küçükler hesabı, bir alana tasavvur edilebilecek en küçük parçadan daha da küçük bir parçayı matematiksel olarak ekleyebilmektir. Bu hesabın çok büyük bir tarihi değeri vardır. Sonradan modern matematiğin gelişmesinin temelini oluşturmuş, Newton ve Leibniz'in bulduğu diferansiyel denklemler ve integral hesap için iyi bir temel oluşturmuştur.
Arşimet parabolün Dörtgenleştirilmesi adlı kitabında, tüketme metodu ile bir parabol kesmesinin alanının, aynı tabana ve yüksekliğe sahip bir üçgenin alanının 4/3'üne eşit olduğunu ispatlamıştır.
İlk defa denge prensiplerini ortaya koyan bilim adamı da Arşimet'tir. Bu prensiplerden bazıları şunlardır:
1. Eşit kollara asılmış eşit ağırlıklar dengede kalır.
2. Eşit olmayan ağırlıklar eşit olmayan kollarda aşağıdaki koşul sağlandığında dengede kalırlar: f1 · a = f2 · b
Bu çalışmalarına dayanarak söylediği "Bana bir dayanak noktası verin Dünya'yı yerinden oynatayım." sözü yüzyıllardan beri dillerden düşmemiştir.
Arşimet, kendi adıyla tanınan sıvıların dengesi kanununu da bulmuştur. Söylendiğine göre, bir gün Kral II Hieron yaptırmış olduğu altın tacın içine kuyumcunun gümüş karıştırdığından kuşkulanmış ve bu sorunun çözümünü Arşimet'e havale etmiş. Bir hayli düşünmüş olmasına rağmen sorunu bir türlü çözemeyen Arşimet, yıkanmak için bir hamama gittiğinde, hamam havuzunun içindeyken ağırlığının azaldığını hissetmiş ve "evreka, evreka" diyerek hamamdan fırlamış. Arşimet'in bulduğu şey; su içine daldırılan bir cismin taşırdığı suyun ağırlığı kadar ağırlığını kaybetmesi ve taç için verilen altının taşırdığı su ile tacın taşırdığı su mukayese edilerek sorunun çözülebilmesi idi.
Arşimet'in bu kanunu doğada tesadüflere yer olmadığını, her zaman aynı koşullarda aynı sonuçlara ulaşılacağını göstermiştir. Arşimet, 23 yüzyıl önce, modern bilimsel yöntem anlayışına çok yakın bir anlayışla, bugün de geçerli olan statik ve hidrostatik kanunlarını bulmuş ve bu katkılarıyla bilim tarihinin en büyük üç kahramanından biri olmaya hak kazanmıştır.
Sıvı içinde bulunan bir cisim sıvı tarafından yukarıya doğru itilir. Bu itme kuvveti, sıvının kaldırma kuvveti olup cismin sıvı içinde kapladığı
hacim kadar hacimdeki sıvının ağırlığıdır.
Sıvıların Kaldırma Kuvvetinin Kullanıldığı Yerler:
Arşimet prensibi,cisimlerin kendi ağırlıklarının bulunmasında kullanılır.
Parmaklarımızı bitiştirip içi su dolu bir kaba batıralım.Elimizi aşağıdan yukarıya doğru iten bir kuvvet hissederiz.Denizde yüzerken de bizi suyun yüzeyine iten bir kuvvet vardır.Çok büyük kütleli ve boyutlu gemiler bile suda Arşimet prensibi sayesinde yüzerler.Bütün bu örnekler bizlere,sıvıların bir kaldırma kuvveti olduğunu gösterir.Bu kaldırma kuvvetinin kullanıldığı alanlar ise oldukça fazladır.
İnsanların yiyecek ihtiyacından tutun da,turistik faaliyetler için bile şu anda suyun kaldırma kuvvetinden yararlanılmaktadır:
Bazı bölgelerde bulunan baraj gölleri,balık bakımından zengindirler.Kayık,kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılmış olduğu için kayık kullanan bir kısım balıkçılar hem geçimlerini sağlamak hem de insanların besin ihitiyacını karşılamak için bu yola başvurular.Yine aynı şekilde, kaldırma kuvvetinden yararlanılarak yapılan bir spor da raftingdir.Her yıl binlerce turist ülkemize gelerek bu sporla ilgilenirler.Turistlerin bu konudaki ilgi alanları bununla sınırlı kalmaz.
Günümüzün yaygın sporlarından Jet-Ski,Sörf,Yelkenli ; turistlerin ilgi odağı olmuştur.
Kaldırma kuvvetini kullanıldığı bir diğer alan ise taşımacılıktır.Kıbrıs'ın bir ada olması bakımından oraya yapılan gezilerde su yolu kullanılmaktadır.
Ülkemizde bulunan Keban Gölü'nde bile iki köy arasında gidip gelmek için kayıkla veya sallar ile ulaşım gerçekleşir.
Her gün binlerce İstanbullu öğrenci Anadolu ve Avrupa yakasına varabilmek,okullarına ulaşabilmek için(köprü olmasına rağmen)ucuz ve rahat olduğu için deniz yolunu tercih etmektedirler.
Toprakları deniz kıyısında bulunan ülkeler için su ve su yolları savunma bakımından büyük önem taşır. Kaldırma kuvveti ile su üzerinde durabilen binlerce tonluk savaş gemileri yapılarak ülkeler arası güvenlik sağlanır.
Osmanlı Devleti zamanında bir çok devlet sıcak denizlere açılıp ticaret yapmak istemişlerdir.Bunun için de su yolunu kullanmışlar, dolayısıyla da suyun kaldırma kuvvetinden yararlanmışlardır.Bu şekilde ticaretlerini geliştirerek dünyanın sayılı ülkeleri haline gelmek istemişlerdir.İşte Arşimet'in bulduğu kaldırma kuvvetinden birçok devlet belki de bu prensibi bilmeden ondan yararlanmışlardır.
Sonuç olarak;suyun böyle bir özelliğinin farkında olmasaydık hayat bizim için belki de çok zor olacaktı. Unutmayalım ki,şu anda yüzüp,denizde seyahat ediyorsak, bunlarArşimet'in sayesinde olmuştur.Bu yüzden bu bilim adamının kıymetini bilmeli, prenisibini en iyi şekilde kullanarak onu geliştirmeye çalışmalıyız.
Konu ile ilgil sorular:
1. Bir yüzücüye etki eden kaldırma kuvveti nefes aldığındam mı, nefes verdiğinde mi daha büyüktür? Neden?
2. Sıvılarda kaldırma kuvveti nelere bağlıdır?
3. Tamamen sıvı içerisine batmış olan bir cisme etki eden kaldırma kuvveti ile cismin ağırlığı arasındaki ilişki nasıl olur?
4. Yoğunluğu 1.7 g/cm3 olan bir cisim 1700 g gelmektedir. BU cisim 0,8 g/cm3 yoğunluğuna sahip bir sıvı içerisine bırakıldığında tamamen batıyor. Buna göre;
a) Cismin hacmini hesaplayınız.
b) Yeri değişen sıvının hacmini hesaplayınız.
c) Yeri değişen sıvının kütlesini hesaplayınız.
5. Denizin belli bir derinliğindeki iki balık adamın ellerinde, birbiriyle aynı ağırlıkta ve yoğunlukları suyun yoğunluğundan küçük olan birer top bulunmaktadır. Toplardan birinin hacmi diğerinin iki katıdır. Balık adamlar ellerindeki topları serbest bırakırlarsa bu toplar su yüzeyine çıkar mı? Çıkarsa hangisi daha kısa sürede çıkar? Neden?
Maddeler için ayırt edici özelliklerden bir tanesidir. Her maddenin öz kütlesi birbirinden farklıdır. Tanım olarak ise maddenin birim hacmindeki kütlesine yoğunluk veya öz kütle denir.
Daha basit bir ifade ile anlatmak gerekirse, maddelerden birer litre alındığında yani her birinden aynı hacimde alındığında kütleleri ölçülürse her biri için farklı bir değer çıkar. İşte bu değere o maddenin yoğunluğu denir. Bir maddenin yoğunluğunu veya öz kütlesini hesaplamak için maddenin kütlesinin hacmine bölünmesi gerekir.
Yoğunluk ( özkütle ) formulü:
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder