11. sınıf fizik ders kitabı sayfa 218-221 cevapları, manyetik alanda üzerinden akım geçen düz bir tele etki eden kuvveti ele alır. Etkinlikte kuvvetin büyüklüğü ve yönü incelenerek F = B · i · L · sinθ matematiksel modeline ulaşılır.
İçindekiler
- Sayfa 218 Cevapları – Manyetik kuvvete ilişkin tahminler
- Sayfa 219 Cevapları – Kuvveti etkileyen değişkenler ve deney tasarımı
- Sayfa 220 Cevapları – Matematiksel model ve kuvvet yönleri
- Sayfa 221 Cevapları – Kuvvetlerin karşılaştırılması ve akran değerlendirmesi
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 218 Cevapları MEB Yayınları
8. Etkinlik: Manyetik Alanda Üzerinden Akım Geçen Düz Bir Tele Etki Eden Kuvvet
Soru 1: Manyetik alana bırakılan ve üzerinden akım geçen düz bir tele manyetik alanın etkileri hakkındaki tahminlerinizi yazınız. Kısa Cevap: Akımın yönü manyetik alana paralel değilse tele manyetik kuvvet etki eder. Örnek Cevap: Hareket edebilen bir tel, manyetik kuvvetin etkisiyle yer değiştirebilir. Kuvvetin yönü akımın ve manyetik alanın yönüne bağlıdır. Akım manyetik alana paralel veya zıt yönde olduğunda kuvvet sıfırdır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 219 Cevapları MEB Yayınları
Soru 2/a: Düzgün manyetik alana dik hareket eden yüklü parçacıkların yörüngeleri neden çemberseldir? Kısa Cevap: Manyetik kuvvet, hıza dik etki ederek merkezcil kuvvet görevi görür. Açıklama: Kuvvet parçacığın süratini değiştirmez; hızının yönünü sürekli değiştirir. Böylece düzgün manyetik alana dik giren parçacık çembersel hareket yapar.
Soru 2/b: İletken bir tel üzerinde manyetik kuvvet oluşmasını sağlayan etmenler nelerdir? Kısa Cevap: Manyetik alanın büyüklüğü, akım şiddeti, telin alan içindeki uzunluğu ve akım ile alan arasındaki açı etkilidir. Açıklama: Bu değişkenler kuvvetin büyüklüğünü belirler. Akımın ve alanın yönleri ise kuvvetin yönünün belirlenmesinde kullanılır.
Soru 2/c: Tabloda verilen etmenlerin manyetik kuvveti nasıl etkilediğini yazınız. Kısa Cevap: Diğer değişkenler sabitken kuvvet; B, i ve L ile doğru orantılıdır. Açıya bağlı değişim sinθ ile belirlenir. Örnek Cevap: Manyetik alan, akım şiddeti veya telin alan içindeki uzunluğu artırıldığında kuvvet aynı oranda artar. θ = 90° iken kuvvet en büyük; θ = 0° veya 180° iken sıfırdır.
Soru 3: Öğretmeninizin rehberliğinde gruplara ayrılınız. Kısa Cevap: Grup oluşturularak deneyin kurulması, ölçüm yapılması ve sonuçların kaydedilmesi için görev paylaşımı yapılır.
Soru 4: Manyetik kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü etkileyen etmenleri inceleyen bir deney tasarlayınız. Kısa Cevap: Manyetik alan içindeki akım geçen telin kuvveti ölçülür; değişkenler sırayla değiştirilir. Örnek Cevap: Araç gereç olarak mıknatıslar, iletken tel, ayarlı düşük gerilimli güç kaynağı, anahtar, ampermetre, kuvvetölçer, cetvel ve açıölçer kullanılabilir. Tel kuvvetölçere bağlanıp yatay manyetik alana dik yerleştirilir. Akım yokken başlangıç değeri kaydedilir; akım verildiğinde ölçümdeki değişimden manyetik kuvvet bulunur. Diğer değişkenler sabit tutularak akım, alan büyüklüğü, alan içindeki tel uzunluğu ve açı ayrı ayrı değiştirilir. Akım veya alan yönü tek başına ters çevrilerek kuvvetin yönündeki değişim incelenir.
Soru 5: Deneyde topladığınız verileri kaydediniz. Kısa Cevap: Gerçek ölçümler deney sırasında kaydedilmelidir. Modelin öngördüğü örnek ilişkiler aşağıdadır. Beklenen Örnek Veriler: Tel alana dikken başlangıç kuvveti F kabul edilirse yalnız akımın iki katına çıkarılması 2F, yalnız alanın iki katına çıkarılması 2F, yalnız alan içindeki tel uzunluğunun iki katına çıkarılması 2F oluşturur. Diğer koşullar aynıyken açı 30° olduğunda kuvvet F/2, 0° olduğunda 0 olur. Bunlar ölçülmüş değerler değil, matematiksel modelden beklenen sonuçlardır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 220 Cevapları MEB Yayınları
Soru 6: Karekoddan yararlanarak simülasyona ulaşınız. Kısa Cevap: Ders kitabındaki karekod okutularak ilgili simülasyon açılır.
Soru 7: Manyetik alan, akım ve tel uzunluğu değiştirildiğinde kuvvet nasıl değişir? Kısa Cevap: Diğer değişkenler sabitken bu büyüklüklerden biri artırıldığında kuvvet aynı oranda artar. Açıklama: Örneğin yalnız akım iki katına çıkarılırsa kuvvet de iki katına çıkar. Uzunluk için telin yalnızca manyetik alan içinde kalan bölümü dikkate alınır.
Soru 8: Değişkenler arasındaki ilişkilerden yararlanarak matematiksel modele ulaşınız. Kısa Cevap: F = B · i · L · sinθ bağıntısına ulaşılır. Açıklama: Kuvvet B, i, L ve sinθ ile doğru orantılıdır. Akım veya manyetik alan yönünden yalnız biri ters çevrilirse kuvvet tersine döner. İkisi birlikte ters çevrilirse kuvvetin yönü değişmez.
Soru 9: Manyetik kuvvetin matematiksel modelini yazınız. Kısa Cevap: F = B · i · L · sinθ Açıklama: B manyetik alanın büyüklüğü, i akım şiddeti, L telin alan içindeki uzunluğu, θ ise akım ile manyetik alan arasındaki açıdır. Tel alana dik olduğunda F = B · i · L olur. Kuvvetin yönü sağ el kuralıyla bulunur ve hem akıma hem manyetik alana diktir.
Soru 10: Şekillerdeki tellere etki eden manyetik kuvvetlerin yönlerini gösteriniz. Kısa Cevap: Soldaki şekilde kuvvet sayfa düzleminden dışarıya (⊙), sağdaki şekilde aşağıya (↓) yönelir. Açıklama: Solda akım sağa, alan yukarı yönlüdür. Sağda akım sayfadan dışarıya, alan sola yönlüdür. Sağ elin parmakları akım yönünden alan yönüne kıvrıldığında başparmak kuvvetin yönünü gösterir.
Soru 11: Tablodaki dört problem durumunu inceleyiniz. Kısa Cevap: Birinci durumda B, i ve L; ikinci durumda B, i ve 2L; üçüncü durumda B, 2i ve L; dördüncü durumda 2B, i ve L verilmiştir. Açıklama: Tel bütün durumlarda manyetik alana diktir. Hesaplamalar ve genelleme 221. sayfadaki a ve b maddelerinde yapılır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 221 Cevapları MEB Yayınları
Soru 11/a: Her durum için manyetik kuvvetin büyüklüğünü hesaplayınız. Kısa Cevap: F2 = F3 = F4 = 2F1 Çözüm: F1 = B · i · L; F2 = B · i · 2L = 2F1; F3 = B · 2i · L = 2F1; F4 = 2B · i · L = 2F1.
Soru 11/b: Manyetik kuvvet ile değişkenler arasındaki ilişkiyi genelleyiniz. Kısa Cevap: Tel alana dikken kuvvet; manyetik alanın büyüklüğü, akım şiddeti ve alan içindeki tel uzunluğuyla doğru orantılıdır. Açıklama: Diğer değişkenler sabitken bunlardan biri iki katına çıkarılırsa kuvvet de iki katına çıkar.
Değerlendirme: Akran Değerlendirme Formu
Soru: Akran Değerlendirme Formu’nu doldurunuz. Kısa Cevap: Form, grup arkadaşlarının etkinlikteki gerçek katkılarına göre E: Evet, B: Bazen, H: Hayır seçenekleriyle doldurulur. Açıklama: Ad, soyad, numara, sınıf, tarih ve dört arkadaşın adı ilgili alanlara yazılır. Her arkadaş; deney hazırlığına katılma, fikirlerini paylaşma, görevini dikkatle yapma, verileri düzenli kaydetme, sonuçları yorumlama, matematiksel modeli anlamaya çalışma, saygılı ve iş birliğine açık olma, problem çözmeye katılma ölçütleriyle ayrı ayrı değerlendirilir. Tek bir ortak cevap anahtarı yoktur.
KİTABIN TÜM CEVAPLARI
Diğer sayfalara ulaşmak için 11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları MEB Yayınları sayfasını inceleyebilirsiniz.
Açıklamalar ve Örnek Cevaplar
Manyetik kuvvet hangi durumda sıfır olur?
Akım manyetik alanla aynı veya zıt yöndeyse sinθ sıfırdır. Bu nedenle tele etki eden manyetik kuvvet sıfır olur.
Formüldeki L telin toplam uzunluğu mudur?L, telin manyetik alan içinde kalan uzunluğudur. Alan dışındaki tel bölümü bu hesaplamaya katılmaz.
⊙ ve ⊗ sembolleri neyi gösterir?⊙ sayfa düzleminden dışarıya, ⊗ sayfa düzleminden içeriye yönü gösterir.
Akımın yönü değiştiğinde kuvvetin büyüklüğü değişir mi?Diğer koşullar ve akımın büyüklüğü korunursa kuvvetin büyüklüğü değişmez; yönü tersine döner.