Yoğunluk, esneklik, sürtünme... Her madde kendine özgü özelliklerle tanınır. Batma-yüzme deneyleri, Hooke yasası ve canlı simülasyonlarla maddenin dilini çöz.
Madde; hacmi ve kütlesi olan her şeydir. Bir maddenin türünü belirlemek için onun ayırt edici özelliklerine bakarız. Bu özellikler madde miktarından bağımsızdır.
Bu özellikler maddenin ne olduğunu ele verir; parçanın büyüklüğü değişse de değişmezler. İki cismin bu özelliklerinden biri bile farklıysa, onlar farklı maddelerdir.
Bu özellikler madde miktarına bağlıdır, tek başına maddenin ne olduğunu söylemez. Aynı maddeden büyük ve küçük iki parça alırsan bu değerler farklı çıkar.
Yoğunluk, bir maddenin 1 cm³'ünün kaç gram geldiğini söyler. "d" harfiyle gösterilir, birimi g/cm³ veya kg/m³'tür. Aynı maddeden ne kadar alırsan al yoğunluk değişmez; bu yüzden yoğunluk maddenin kimlik kartı gibidir.
1 g/cm³ kaç kg/m³'tür?
Yani suyun yoğunluğu 1 g/cm³ = 1000 kg/m³'tür.
Bir cisim sıvıya girdiğinde sıvı, cismi yukarı doğru iter. Bu itmeye kaldırma kuvveti denir. Cismin batıp batmayacağını, aşağı çeken ağırlık ile yukarı iten kaldırma kuvvetinin yarışı belirler. Sonucu tahmin etmenin en kolay yolu ise iki yoğunluğu karşılaştırmaktır:
Cismin bir kısmı sıvıya batar, kalanı dışarıda kalır. Örnek: mantar ve buz suda yüzer.
Cismin tamamı sıvının içindedir ama dibe çökmez, yüzeye de çıkmaz. Bulunduğu yerde asılı kalır.
Cismin tamamı sıvıya gömülür ve dibe çöker. Örnek: demir ve taş suda batar.
Yüzen bir cismin ne kadarının suya battığını da yoğunluklar belirler. Batan kısmın toplam hacme oranı, iki yoğunluğun oranına eşittir:
Cıva çok yoğun bir sıvı olduğundan (13.6 g/cm³) demir, gümüş, hatta altın bile cıva üzerinde yüzer! Demir bir cıva denizinde tahta gibi yüzüyor olurdu. Ama cıva zehirlidir, bu yüzden evde denemeyin.
Bir yaya kuvvet uygulanırsa yay uzar. Uzama miktarı, uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır. Bu ilişkiyi ilk kez Robert Hooke bulmuştur ve Hooke Yasası olarak bilinir.
Yayın ne kadar zor uzadığını gösteren sayıdır. k büyükse yay serttir, çekmek için çok kuvvet gerekir. k küçükse yay yumuşaktır, azıcık kuvvetle bile uzar.
Her yayın bir dayanma sınırı vardır; buna esneklik sınırı denir. Bu sınıra kadar yay, bıraktığında eski boyuna geri döner. Çok fazla çekersen yay kalıcı olarak açılır ve bir daha eski haline dönmez. O andan sonra F = k·x artık işe yaramaz. Bir lastiği fazla gerip gevşettiğinde aynı şeyi görürsün.
İki yüzey birbirine sürtündüğünde hareketi zorlaştıran bir kuvvet doğar. Bu kuvvetin büyüklüğü, yüzeylerin cinsine bağlıdır: buz kaygan, zımpara tutucudur. Bu farkı tek bir sayıyla anlatırız ve ona sürtünme katsayısı (μ) deriz. μ küçükse yüzey kaygan, büyükse tutucudur.
Dikkat: μ katsayısı yalnızca iki yüzeyin cinsine bağlıdır. Cismi ağırlaştırırsan sürtünme kuvveti artar, ama μ değişmez.
6 sorudan oluşan bu test ile "Madde ve Özellikleri" konusunu ne kadar kavradığını gör. Her sorudan sonra anında geri bildirim alacaksın.
Yoğunluk, esneklik, erime noktası gibi maddenin türünü belirleyen, miktarından bağımsız özellikler.
Birim hacimdeki kütle. Birimi g/cm³. 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
Cisim yoğunluğu sıvıdan küçükse yüzer, büyükse batar, eşitse askıda kalır.
Yayın uzaması, uygulanan kuvvetle doğru orantılıdır. k: yay sabiti (N/m).
Madde çiftine özgü. Temas alanından ve hızdan bağımsızdır.
Yüzen cismin sıvı içinde kalan hacminin oranı.