11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 155-159 Cevapları MEB Yayınları bölümünde, Elektrik ve Manyetizma ünitesindeki 1. Etkinlik: Elektriksel Kuvvet çalışması ele alınmaktadır. Elektriksel kuvvetin günlük yaşamdaki örneklerini, bağlı olduğu değişkenleri, grafiklerini ve Coulomb Yasası’yla ilgili değerlendirme cevaplarını aşağıda inceleyebilirsiniz.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 155 Cevapları
1. Etkinlik: Elektriksel Kuvvet
Bu sayfada elektriksel kuvvet konusunun tanıtımı ile etkinliğin amacı, süresi, araç gereçleri ve yönergesi bulunmaktadır. Etkinliğin cevaplanacak soruları 156. sayfada başlamakta ve çalışma 159. sayfadaki değerlendirme bölümüyle tamamlanmaktadır.
Amaç: Elektrik yükleri arasındaki kuvvetin matematiksel modelini gözlem ve karşılaştırmalarla oluşturmak.
Süre: 35 dakika.
Araç gereç: Genel ağ bağlantısı olan cihaz, elektroskop, kutu ve yüklü yalıtkan cisim.
Etkinlik Yönergesi: Verilen basamakları takip ederek etkinliği gerçekleştiriniz. Sonunda soru kutusu hazırlayınız ve değerlendirme sorularını cevaplayınız. Kısa Cevap: Etkinlikte elektriksel kuvvetin yük miktarlarına, yükler arasındaki uzaklığa ve ortamın özelliğine bağlı olduğu araştırılır. Açıklama: Önce günlük yaşam örnekleri yorumlanır. Ardından değişkenlerle ilgili hipotezler oluşturulur, örnek değerler karşılaştırılır ve F = k · |q₁q₂| / d² bağıntısına ulaşılır.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 156 Cevapları
1. Basamak: Otomobilin Homojen Boyanması
Soru 1 a: Araba boyanırken kullanılan boya ile araba yüzeyinin elektrik yüklerinin cinsi hakkındaki tahminlerinizi yazınız. Kısa Cevap: Etkinliğin modelinde boya tanecikleri ile otomobil yüzeyi zıt işaretli yükler taşıyacak şekilde düşünülebilir. Açıklama: Örneğin boya tanecikleri negatif, yüzey pozitif kabul edilebilir. İşaretlerin tersi de çekim oluşturur. Burada önemli olan, boya tanecikleriyle yüzey arasında elektriksel çekim oluşmasıdır.
Soru 1 b: Tahminlerinizi gerekçelendirerek açıklayınız. Kısa Cevap: Yüzey boyayı çeker; aynı işaretli boya tanecikleri birbirini iterek daha dengeli dağılır. Açıklama: Elektriksel çekim, boyanın otomobil yüzeyine yönelmesini sağlar. Tanecikler arasındaki itme ise boyanın belirli bir noktada yoğunlaşmasını azaltarak yüzeyin homojen kaplanmasına katkıda bulunur.
1. Basamak: Fotokopi Makinesinde Belge Çoğaltılması
Soru 1 a: Kâğıdın metin bulunan kısımları ile kullanılan boyanın elektrik yüklerinin cinsi hakkındaki tahminlerinizi yazınız. Kısa Cevap: Kitaptaki basitleştirilmiş modelde, boyanın tutunacağı bölgeler ile boya tanecikleri zıt işaretli kabul edilir. Açıklama: Toner adı verilen boya tanecikleri elektriksel çekimle istenen bölgelere yönlendirilir. Gerçek fotokopi sisteminde görüntü önce ışığa duyarlı tambur üzerinde oluşturulur; toner daha sonra kâğıda aktarılır.
Soru 1 b: Tahminlerinizi gerekçelendirerek açıklayınız. Kısa Cevap: Zıt yüklerin birbirini çekmesi, toner taneciklerinin görüntü oluşturacak bölgelere taşınmasını sağlar. Açıklama: Makine, elektriksel yük dağılımından yararlanarak boyayı belirli bölgelere yerleştirir. Kâğıda aktarılan toner, ısı ve basınç yardımıyla sabitlenir.
2. Basamak: Günlük Yaşamdan Örnekler
Soru 2: Günlük hayatta elektriksel kuvvetin başka hangi durumlarda karşınıza çıkabileceğiyle ilgili fikirlerinizi yazınız. Kısa Cevap: Tarağın kâğıtları çekmesi, saça sürtülen balonun duvara tutunması ve ambalaj köpüklerinin eşyalara yapışması örnek verilebilir. Örnek Cevap-1: Saçıma sürttüğüm plastik tarak küçük kâğıt parçalarını çekebilir. Elektriklenen balon da nötr duvarda kutuplanmaya neden olarak duvara tutunabilir. Örnek Cevap-2: Kuru kumaşa sürtülen plastik cetvelin küçük parçaları çekmesi ve hafif köpük parçalarının elime yapışması elektriksel kuvvetle açıklanabilir.
3. Basamak: Van de Graaff Jeneratörü ve DNA
Bu basamağın görselleri ve açıklamaları 156. sayfadadır. Görsellere ilişkin a, b ve c sorularının cevapları 157. sayfa bölümünde verilmiştir.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 157 Cevapları
3. Basamağın Devamı
Soru 3 a: Jeneratörün metal küresine dokunan kişinin saçlarının dikleşmesini elektriksel kuvvetle ilişkilendirerek açıklayınız. Kısa Cevap: Saç telleri aynı işaretli yükle yüklendiği için birbirini iter ve dikleşebilir. Açıklama: Küreyle temas sonucunda kişinin vücudunda ve saçlarında yük birikir. Saç telleri arasındaki elektriksel itme yeterince büyük olduğunda teller birbirinden uzaklaşarak yükselir.
Soru 3 b: Dikleşen saç miktarını etkileyen faktörleri açıklamak için hangi bilgiler gereklidir? Kısa Cevap: Saçların yük miktarı, teller arasındaki uzaklık, tellerin kütlesi ve esnekliği, ortamın nemi ve yalıtım koşulları bilinmelidir. Açıklama: Yük miktarı ve uzaklık elektriksel itmeyi etkiler. Saçın ağırlığı ve bükülmeye karşı direnci yükselmeyi zorlaştırabilir. Nem ve yalıtım koşulları da yükün birikmesini veya çevreye kaçmasını etkiler.
Soru 3 c: DNA’nın sarmal yapısını koruyabilmesini elektriksel kuvvetle ilişkilendirerek bu olayın canlı yaşamı bakımından önemini açıklayınız. Kısa Cevap: Hücredeki pozitif iyonlar, DNA’nın negatif yüklü kısımları arasındaki itmeyi azaltmaya yardımcı olur. Yapının korunması, kalıtsal bilginin saklanması ve aktarılması için önemlidir. Açıklama: DNA ipliklerinin omurgaları negatif yük taşır. Çevredeki pozitif iyonlar bu yükler arasındaki itmenin etkisini perdeler. Bazlar arasındaki etkileşimler de yapının kararlılığına katkıda bulunur; sarmal yapı yalnızca iyonların etkisiyle korunmaz. Örnek Cevap: DNA’nın kararlı yapısı, hücrenin genetik bilgisini korumasına yardımcı olur. Bu durum elektriksel etkileşimlerin canlıların yapısında da önemli olduğunu gösterir.
4. Basamak: Grup Oluşturma
Öğretmeninizin rehberliğinde gruplara ayrılınız. Gözlem yapma, verileri kaydetme ve sonuçları yorumlama görevlerini paylaşınız. Bu basamak bir uygulama yönergesidir.
5. Basamak: Elektriksel Kuvvetin Bağlı Olduğu Değişkenler
Soru 5 a: Elektrik yüklerinin yük miktarı, elektriksel kuvvetin büyüklüğünü nasıl etkiler? Kısa Cevap: Kuvvet, yük büyüklüklerinin çarpımıyla doğru orantılıdır. Açıklama: Uzaklık ve ortam sabitken yüklerden biri iki katına çıkarılırsa kuvvet iki katına çıkar. İki yük de iki katına çıkarılırsa kuvvet dört katına çıkar.
Soru 5 b: Elektrik yükleri arasındaki uzaklık, elektriksel kuvvetin büyüklüğünü nasıl etkiler? Kısa Cevap: Kuvvet, uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Açıklama: Yükler ve ortam değişmezken uzaklık iki katına çıkarsa kuvvet dörtte bire düşer. Uzaklık yarıya indirilirse kuvvet dört katına çıkar.
Soru 5 c: Yüklerin arasındaki ortamın özellikleri elektriksel kuvvetin büyüklüğünü nasıl etkiler? Kısa Cevap: Diğer koşullar sabitken ortamın elektriksel geçirgenliği arttıkça kuvvet azalır. Açıklama: Ortamın etkisi Coulomb sabitiyle ifade edilir. k = 1 / (4πε) olduğundan elektriksel geçirgenlik ε arttığında k küçülür. Kuvvet k ile doğru orantılı olduğu için azalır.
6. Basamak: Hipotez Oluşturma
Soru 6: Elektriksel kuvvetin büyüklüğünün bağlı olduğu değişkenlere yönelik hipotezler oluşturunuz. Kısa Cevap: Yük büyüklükleri arttıkça kuvvet artar; uzaklık ve elektriksel geçirgenlik arttıkça kuvvet azalır. Örnek Cevap: Diğer değişkenleri sabit tutarak aşağıdaki hipotezleri kurabiliriz.
- Bir yükün büyüklüğü iki katına çıkarılırsa kuvvet iki katına çıkar.
- İki yükün büyüklüğü de iki katına çıkarılırsa kuvvet dört katına çıkar.
- Uzaklık iki katına çıkarılırsa kuvvet dörtte bire düşer.
- Ortamın elektriksel geçirgenliği artırılırsa kuvvet azalır.
7 ve 8. Basamaklar: Simülasyonu Açma
Kitaptaki karekod üzerinden simülasyona ulaşınız ve Makro Ölçek bölümünü açınız. Bir değişkenin etkisini incelerken diğer değişkenleri sabit tutunuz.
9. Basamak: Örnek Değerler ve Kuvvet Hesaplamaları
Soru 9: Beş farklı durum için yükleri, uzaklığı ve karşılıklı elektriksel kuvvetlerin büyüklüklerini belirleyiniz. Kısa Cevap: Aşağıdaki örneklerde karşılıklı kuvvetlerin büyüklükleri sırasıyla 80 N, 160 N, 160 N, 20 N ve 80 N bulunur. Açıklama: Bunlar k ≈ 9 × 10⁹ N·m²/C² alınarak hesaplanmış örnek değerlerdir. Simülasyonda daha hassas sabit kullanıldığında küçük yuvarlama farkları oluşabilir.
| Durum | q₁ | q₂ | Uzaklık | q₁’in q₂’ye uyguladığı kuvvet | q₂’nin q₁’e uyguladığı kuvvet |
| 1. durum | +2 μC | +4 μC | 3 cm | 80 N | 80 N |
| 2. durum | +4 μC | +4 μC | 3 cm | 160 N | 160 N |
| 3. durum | +2 μC | +8 μC | 3 cm | 160 N | 160 N |
| 4. durum | +2 μC | +4 μC | 6 cm | 20 N | 20 N |
| 5. durum | −2 μC | +4 μC | 3 cm | 80 N | 80 N |
Çözüm: 1 μC = 10⁻⁶ C ve 3 cm = 0,03 m dönüşümleri yapılır. İlk durum için F = (9 × 10⁹ × 2 × 10⁻⁶ × 4 × 10⁻⁶) / (0,03)² = 0,072 / 0,0009 = 80 N bulunur.
Diğer durumlar: İkinci ve üçüncü durumda yük çarpımı iki kat olduğundan kuvvet 160 N’dir. Dördüncü durumda uzaklık iki katına çıktığından 80/4 = 20 N bulunur. Beşinci durumda yalnızca yükün işareti değiştiği için büyüklük 80 N kalır.
Etkileşim: İlk dört durumda itme, beşinci durumda çekme vardır. Yükler birbirine her durumda eşit büyüklükte ve zıt yönlü kuvvet uygular.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 158 Cevapları
10. Basamak: Kuvvet Grafikleri
Soru 10: Verilerden yararlanarak kuvvet-yük ve kuvvet-uzaklık grafiklerini çiziniz. Kısa Cevap: F–|q₁| ve F–|q₂| grafikleri orijinden geçen doğrular; F–d grafiği azalan bir eğridir. Çözüm: Önceki sayfadaki örneklerle uyumlu olarak aşağıdaki noktaları kullanabilirsiniz. Yük grafiklerinde yük büyüklükleri esas alınır.
- F–|q₁|: q₂ = 4 μC ve d = 3 cm sabitken (0; 0), (2 μC; 80 N), (4 μC; 160 N) noktalarını işaretleyip doğruyla birleştiriniz.
- F–|q₂|: q₁ = 2 μC ve d = 3 cm sabitken (0; 0), (4 μC; 80 N), (8 μC; 160 N) noktalarından geçen doğruyu çiziniz.
- F–d: q₁ = 2 μC ve q₂ = 4 μC sabitken (3 cm; 80 N), (6 cm; 20 N), (9 cm; yaklaşık 8,89 N) noktalarından geçen düzgün, azalan bir eğri çiziniz.
Dikkat: Kuvvet-uzaklık grafiği azalan bir doğru değildir. İlişki
F ∝ 1/d² şeklindedir. d = 0 için bağıntı tanımlı değildir.

11. Basamak: Hipotezleri Değerlendirme
Soru 11: Grafiklerden yararlanarak hipotezleri destekleyen veya çürüten kanıtları yazınız. Kısa Cevap: Yük iki katına çıkarıldığında kuvvetin 80 N’den 160 N’ye çıkması ve uzaklık iki katına çıkarıldığında 80 N’den 20 N’ye düşmesi hipotezleri destekler. Açıklama: Yük grafiklerinin doğrusal olması doğru orantıyı; uzaklık grafiği ise ters-kare ilişkisini gösterir. Ortam değiştirilmediği için bu grafikler, ortamın etkisiyle ilgili hipotezi tek başına sınamaz.
12. Basamak: Matematiksel Model
Soru 12: Elektriksel kuvvetin bağlı olduğu değişkenler arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak yazınız. Kısa Cevap: F = k · |q₁q₂| / d² Açıklama: Kuvvet büyüklüğü yük büyüklüklerinin çarpımı ve Coulomb sabitiyle doğru, yükler arasındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. F newton, yükler coulomb ve uzaklık metre cinsinden alınır. k ortamın özelliğine bağlıdır.
13. Basamak: Elektroskop Gözlemi
Soru 13: Yüklü yalıtkanın nötr elektroskoba uzaklığını değiştirerek gözlemlerinizi Coulomb Yasası’yla ilişkilendiriniz. Kısa Cevap: Yüklü cisim yaklaştırıldığında yaprakların açıklığının artması, uzaklaştırıldığında azalması beklenir. Uzaklık azaldıkça elektriksel etki güçlenir. Örnek Gözlem: Cisim yaklaşınca elektroskoptaki yükler yeniden dağıldı. Aynı işaretli yük taşıyan yapraklar birbirini iterek açıldı. Cisim uzaklaşınca açıklık azaldı. Dokunma ve yük aktarımı olmadığında cisim tamamen uzaklaştırılınca yapraklar kapandı. Açıklama: Bu gözlem, yakınlığa bağlı elektriksel etkinin artmasıyla uyumludur. Ancak yaprak açısının doğrudan 1/d² ile değiştiği söylenemez; elektroskobun biçimi ve değişen yük dağılımı da açılmayı etkiler.
11. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 159 Cevapları
14. Basamak: Kuvvetin Kaç F Olduğunu Bulma
Soru 14: Verilen değişikliklerden sonra elektriksel kuvvetin büyüklüğünü F cinsinden bulunuz ve genellemenizi yazınız. Kısa Cevap: a) F, b) 2F, c) 4F, ç) F/4, d) 2F. Çözüm: Başlangıçtaki F = k · |q₁q₂| / d² bağıntısı kullanılarak değişen çarpanlar karşılaştırılır.
| Madde | Değişiklik | Kuvvet | Çözüm |
| a | q₁, q₂, d ve k değişmiyor. | F | Başlangıç koşulları korunur. |
| b | Birinci yük 2q₁ oluyor. | 2F | Yük çarpımı iki katına çıkar. |
| c | Yükler 2q₁ ve 2q₂ oluyor. | 4F | 2 × 2 = 4 kat artış olur. |
| ç | Uzaklık 2d oluyor. | F/4 | (2d)² = 4d² olduğundan kuvvet dörtte bire iner. |
| d | Coulomb sabiti 2k oluyor. | 2F | Kuvvet k ile doğru orantılıdır. |
Genelleme: Elektriksel kuvvetin büyüklüğü k ve |q₁q₂| ile doğru, d² ile ters orantılıdır.
Değerlendirme: Açık Uçlu Soru
Soru: Yüklü cisimler arasındaki elektriksel kuvvetin büyüklüğü nelere bağlıdır? Kısa Cevap: Yük büyüklüklerine, yükler arasındaki uzaklığa ve ortamın elektriksel özelliğine bağlıdır. Açıklama: Noktasal yükler için Coulomb Yasası kullanılır. Yük işaretleri, kuvvetin çekici veya itici olmasını belirler. Diğer koşullar aynıyken yalnızca işaret değişmesi kuvvet büyüklüğünü değiştirmez.
Değerlendirme: Doğru-Yanlış
| İfade | D/Y | Açıklama |
| Yüklü cisimler arasındaki elektriksel kuvvetin büyüklüğü yüklerin cinsine bağlıdır. | Y | Pozitif veya negatif olma durumu çekme-itmeyi belirler. Kuvvet büyüklüğü yüklerin mutlak değerlerine, uzaklığa ve ortama bağlıdır. |
| Elektriksel kuvvetin büyüklüğü yükler arasındaki mesafe azalırsa artar. | D | Yükler ve ortam sabitken uzaklık azaldığında kuvvet artar. Uzaklık yarıya inerse kuvvet dört katına çıkar. |
Değerlendirme: Boşluk Doldurma
Soru: Boşlukları uygun ifadelerle tamamlayınız. Kısa Cevap: Sırasıyla Coulomb Yasası ve doğru yazılır. Açıklama: Tamamlanmış cümleler aşağıdaki gibidir.
- Yüklü cisimler arasında itme ve çekme şeklinde oluşan elektriksel kuvveti Coulomb Yasası açıklar.
- Yüklü cisimler arasındaki elektriksel kuvvetin büyüklüğü, diğer değişkenler sabitken cisimlerin yük miktarı ile doğru orantılıdır.
Soru Kutusu İçin Örnek Sorular
Örnek Çalışma: Coulomb Yasası’yla ilgili farklı türlerde sorular hazırlayınız. Kısa Cevap: Açık uçlu, doğru-yanlış, boşluk doldurma ve çoktan seçmeli sorular hazırlanabilir. Örnek Cevap: Aşağıdaki sorular kutu çalışmasında kullanılabilir.
- Açık uçlu: İki yükün büyüklüğü de üç katına çıkarılırsa kuvvet nasıl değişir? Cevap: Dokuz katına çıkar.
- Doğru-yanlış: “Büyük yük, küçük yüke daha büyük kuvvet uygular.” Cevap: Yanlış; karşılıklı kuvvet büyüklükleri eşittir.
- Boşluk doldurma: Uzaklık üç katına çıkarsa kuvvet başlangıç değerinin ........ olur. Cevap: Dokuzda biri.
- Çoktan seçmeli: Bir yük iki katına, uzaklık da iki katına çıkarılırsa kuvvet kaç olur? A) F/4, B) F/2, C) 2F, D) 4F. Cevap: B. F′ = 2F/4 = F/2.
Açıklamalar ve Örnek Cevaplar
Yükün işareti değişirse elektriksel kuvvetin büyüklüğü değişir mi?
Yük büyüklükleri, uzaklık ve ortam korunuyorsa değişmez. Yalnız bir yükün işareti değiştiğinde çekme-itme durumu değişir.
Uzaklık iki katına çıkarsa kuvvet ne olur?
Diğer değişkenler sabitken kuvvet dörtte bire düşer. Coulomb Yasası’nda uzaklığın karesi paydada yer alır.
Farklı büyüklükteki yükler birbirine farklı kuvvet mi uygular?
Hayır. Yükler birbirine eşit büyüklükte ve zıt yönlü kuvvet uygular.
Simülasyon sonucu örnek hesaplamadan neden biraz farklı çıkabilir?
Örneklerde Coulomb sabiti yaklaşık 9 × 10⁹ alınmıştır. Simülasyonda daha hassas sabit kullanılması ve yuvarlama küçük farklara yol açabilir.
Türkçe karakter kullanılmayan ve büyük harflerle yazılmış yorumlar onaylanmamaktadır.