Adezyon ve Kohezyon Temelleri

Etrafındaki her şey aslında moleküllerin birbirleriyle dans etmesi! Adezyon farklı cins moleküllerin birbirine yapışması, kohezyon ise aynı cins moleküllerin birbirini tutmasıdır.

Adezyon sayesinde bantlar yapışır, yapıştırıcılar çalışır, fayanslar duvarda durabilir. Adezyonun gücü madde cinsine göre değişir - bu yüzden metal için başka, plastik için başka yapıştırıcı kullanırız.

Kohezyon ise maddelere şekillerini verir. Su damlalarının küre şeklini alması, bardaktaki suyun dağılmaması, hatta katıların sert olması - hepsi kohezyon sayesinde! Cıva molekülleri birbirini çok güçlü tutar, bu yüzden cıva damlaları mükemmel küre şeklinde kalır.

İpucu: Adezyon "arkadaş" moleküller (farklı cinsler), kohezyon "kardeş" moleküller (aynı cinsler) arasındadır.

Islatma Olayı ve Günlük Hayat

Bir sıvının yüzeyi ıslatıp ıslatmayacağını nasıl anlarız? Çok basit: adezyon > kohezyon ise ıslatır, kohezyon > adezyon ise ıslatmaz!

Su çoğu yüzeyi kolayca ıslatabilir çünkü adezyonu yüksek, kohezyonu düşüktür. Ama cıva tam tersi - molekülleri birbirini o kadar sıkı tutar ki cam bile ıslatamaz.

Teknoloji bu prensibi kullanıyor. Nanoteknolojik kaplamalar ile cam ve kumaşları suyun ıslatamayacağı hale getiriyoruz. Doğada da var bu özellik - nilüfer yaprağı hiç ıslanmaz!

Islanma cam tüplerde şu şekilde görülür: Islatan sıvılar çukur yüzey oluşturur (su gibi), ıslatmayan sıvılar tümsek yüzey oluşturur (cıva gibi).

Test İpucu: Temas ettiği yüzeyleri ıslatan sıvıların yüzeyi çukur, ıslatmayanların tümsek olur!

Yüzey Gerilimi - Doğanın Gizli Kuvveti

Hiç ataş veya iğnenin su üzerinde yüzdüğünü gördün mü? Bu yüzey gerilimi sayesinde oluyor! Sıvı yüzeyi sanki esnek bir zar gibi davranır.

Su molekülleri yüzeyde eşit kuvvet alamayınca birbirlerini daha sıkı tutmaya başlar. Bu da yüzeyi gergin tutar. Su damlalarının küresel olması da bundan - küre en az yüzey alanına sahip şekildir.

Yüzey gerilimini artıran faktörler: Tuz, nişasta eklemek, soğutmak Yüzey gerilimini azaltan faktörler: Sıcaklık artışı, sabun, sirke, alkol, kül eklemek

Tuzlu suyun yüzey gerilimi büyük olduğu için denizden çıkınca cildimiz gerginleşir. Soğuk çorbada kaymak oluşması da yüzey geriliminin artmasından!

Dikkat: Ataş ve jilet su üzerinde Arşimed kuvveti ile değil, yüzey gerilimi ile yüzer!

Yüzey Gerilimi ve Temizlik Bilimi

Temizlik yaparken aslında yüzey gerilimi ile savaşıyoruz! Su molekülleri birbirlerini çok sever, bu yüzden kirlere nüfuz etmek istemez.

Daha iyi temizlik için:

• Suyun sıcaklığını artır (yüzey gerilimi azalır)
• Sabun, deterjan, sirke veya alkol ekle
• Tuzlu su yerine çeşme suyu kullan

Kılcallık da günlük hayatımızda her yerde! Bitkilerin suyu köklerden yapraklara taşıması, kan örneği alınması, peçetenin suyu emmesi, rutubetin duvarlarda yükselmesi - hepsi kılcallık sayesinde.

Su kılcal cam boruda yükselir, cıva ise alçalır. Bunun sebebi yine adezyon-kohezyon dengesi!

Pratik Bilgi: Kağıt havlunun yağı çekmesi, çiçeklerin boyanması, süngerin su emmesi - hepsi kılcallık örnekleri!

Özkütle - Maddelerin Kimlik Kartı

Özkütle bir maddenin birim hacminin kütlesi - yani maddenin ne kadar yoğun olduğunu gösterir. Formülü: d = m/V

Özkütle maddelerin ayırt edici özelliğidir. Aynı özkütleli maddeler aynı cins olabilir, ama farklı özkütleli maddeler kesinlikle farklı cinstir!

Önemli özkütleler $g/cm³$:

• Buz: 0,9
• Su: 1,0
• Demir: 7,8
• Cıva: 13,6
• Altın: 19,3

Özkütle sabit sıcaklık ve basınç altında sabittir. SI birimi kg/m³ tür ama laboratuvarda g/cm³ kullanırız.

Hatırla: Özkütle = kütle/hacim. Doğrudan ölçen alet yoktur, hesaplanır!

Hacim Ölçümleri ve Pratik Uygulamalar

Katılar: Düzgün geometrik şekillerde formüllerle, düzgün olmayanlarda taşırma yöntemi ile hacim buluruz. Katı cisim suya batırıldığında hacmi kadar su taşar.

Sıvılar: Ölçekli kaplarla ölçülür. Karışmayan sıvılar $yağ-su$ toplam hacim verir. Karışan sıvılar $su-sirke$ toplam hacim, bileşenlerin toplamından küçük olur.

Gazlar: Bulundukları kabın hacmine eşittir. Sıcaklık ve basınç değişiminden etkilenir. Evlerdeki doğal gaz 15°C'de 300 milibar basınçta ölçülür.

Hacim hesaplamalarında hep taşan veya yükselen sıvı miktarını dikkate al!

Pratik İpucu: Düzensiz cismin hacmi = taşan sıvının hacmi

Dayanıklılık ve Yapısal Mukavemet

Galileo'nun kurduğu mukavemet bilimi yapıların ne kadar dayanıklı olduğunu inceler. Bir cismin dayanıklılığı şu faktörlerden etkilenir:

Dayanıklılığı etkileyen faktörler:

• Maddenin cinsi
• Cismin boyutları
• Cismin şekli
• Ortamın sıcaklığı
• Kesit alanı

Kare-küp yasası: Boyutlar arttıkça hacim küp, alan kare ile artar. Bu yüzden büyük yapılar orantısız olarak daha az dayanıklı olur.

Aynı malzemeden yapılmış cisimler farklı pozisyonlarda farklı dayanıklılık gösterir. Yükseklik azaldıkça, taban alanı arttıkça dayanıklılık artar.

Sınav İpucu: Dayanıklılık = kesit alanı / yükseklik ile orantılıdır!

Özkütle ile Problem Çözme

Altın arama: Özkütlesi çok büyük olduğu için $19,3 g/cm³$ altın kırıntıları sudan ve kumdan kolayca ayrılır. Bu özkütle özelliğinin pratik kullanımıdır.

Grafik okuma: Kütle-hacim grafiklerinde eğim özkütleyi verir. Eğim ne kadar dik ise özkütle o kadar büyüktür.

Karışım problemleri: İki sıvı karıştırıldığında ortalama özkütle, oranlarına göre hesaplanır. Daha yoğun sıvı alta, hafif olan üste çıkar.

Ebru sanatı: Suya kitre eklenerek özkütle artırılır, böylece boyalar yüzeyde kalabilir. Açık renkler az kitre, koyu renkler çok kitre gerektirir.

Formül: Karışımda ortalama özkütle = $m₁ + m₂$ / $V₁ + V₂$

Fizik ve Ölçme Temelleri

Fizik dalları ve konuları:

• Mekanik: Hareket, kuvvet, köprüler, depremler
• Termodinamik: Isı, sıcaklık
• Elektromanyetizma: Elektrik, manyetizma
• Optik: Işık olayları

Temel büyüklükler ve SI birimleri:

• Uzunluk: metre (m)
• Kütle: kilogram (kg)
• Zaman: saniye (s)
• Sıcaklık: kelvin (K)
• Işık şiddeti: candela (cd)

Türetilmiş büyüklükler: Hız, ivme, kuvvet, özkütle gibi temel büyüklüklerden türetilir.

Önemli: Sadece kuvvet sayı, birim ve yön ile birlikte ifade edilir (vektör büyüklük)!

Hacim Hesaplamaları ve Örnekler

Düzgün şekillerde hacim: Geometrik formüllerle hesapla. Küpte V = a³, silindirde V = πr²h

Taşıma yöntemi: Düzensiz katıların hacmini bulmak için kullanılır. Cisim suya batırıldığında hacmi kadar su taşar veya seviye yükselir.

Pratik uygulamalar:

• Kamyon kasasına kutu yerleştirme
• Gemilerin yük kapasitesi hesabı
• Ambalaj tasarımı

Hacim hesabında dikkat:

• Yükselen su seviyesi = cismin hacmi
• Taşan su miktarı = cismin hacmi
• Silindirik kapta: V = πr² × yükseklik artışı

Pratik İpucu: Hacim soruları "ne kadar taştı?" veya "seviye ne kadar yükseldi?" sorusuna odaklan!