Temel Büyüklüklerin Ölçülmesi 9.Sınıf

a-) Kütlenin Ölçülmesi-Kütle ne ile ölçülür

Bir maddenin kütlesi  eşit kollu terazi ile ölçülür. Kütle ölçümünde kullanılan eşit kollu terazinin çalışma prensibine göre çalışan bakkal terazisinden başka, kuyumcu terazisi, kantar ve elektronik terazi gibi değişik özelliklere sahip teraziler de kullanılır. Bu terazilerin kullanım alanları, kütlesi ölçülecek maddenin boyutları ve kütlesinin büyüklüğüne göre değişmektedir. Basküller evlerde, spor merkezlerinde, hastanelerde kullanılırken, kantarlar traktör, kamyon gibi büyük kütleleri ölçmekte kullanılır. Bakkallarda ve kuyumcularda ise eşit kollu teraziler kullanılır. Başlangıçta analog olarak yapılan teraziler teknolojinin gelişmesiyle daha küçük kütleleri ölçebilen dijital göstergeli teraziler olarak yapılmıştır. Analog teraziler ise  yayların kuvvetin etkisiyle uzama veya kısalma özelliklerinden yararlanılarak yapılmıştır.

Aşağıda bazı terazi çeşitleri gösterilmiştir

Kütlenin ölçülmesinde kullanılan Elektronik (dijital) teraziler elektrik enerjisi ile çalışır. Elektronik terazinin içinde bulunan devre elemanlarının kuvvete verdiği tepkiler ile tartım yaparlar. Tartım sonucunun rakamlarla gösterildiği ekranları vardır. Elektronik teraziler analog terazisine göre çok daha hassas ölçümler yaparlar.

Eşit Kollu Terazi

Madde miktarı (kütle) eşit kollu terazi ile ölçülür. Eşit kollu terazi destek, gösterge, gösterge çubuğu, terazi kefeleri, terazi kolu ve biniciden oluşur.

Eşit kollu terazi ile doğru bir ölçüm yapabilmek için terazinin dengede olması gerekir. Kefeler boş iken gösterge çubuğu hareketsiz ya da sıfırın üzerinde yavaşça her iki tarafa doğru eşit açılı salınım yapıyorsa terazi dengededir. Gösterge eşit açılı salınım yapmıyorsa terazi kolları üzerindeki biniciler hareket ettirilerek eşit salınım yapması sağlanır.

Eşit kollu terazi ile hassas bir ölçüm yapabilmek için çok küçük standart kütlelere ihtiyaç vardır. Ölçüm yapılırken tartım takımlarında bulunan en küçük standart kütleden daha küçük bir kütleyi ölçmek için eşit kollu terazinin kolu bölmelendirilir. Bölmelendirme işlemi yapmadan terazi dengeye getirilmelidir. Terazi dengeye getirildikten sonra bölmelendirme işlemine
başlanır. İlk olarak sağ koldaki binicinin bulunduğu yere sıfır yazılır. Sol kefeye 1 birim kütle (en küçük standart kütle) konur. Sağ kol üzerindeki binici hareket ettirilerek terazi tekrar dengeye getirilir. Binicinin bulunduğu yere bölmelendirmek istediğimiz rakam yazılır. Biz örnek olarak terazinin kolunu 10 eşit parçaya bölelim. Bu nedenle binicinin bulunduğu yere 10 yazalım. Sıfır ile 10 arası cetvelle 10 eşit parçaya bölünerek işaretlenir. Yapılan bölmelendirmede her bölme birim kütlenin onda birine karşılık gelir.

Bölmelendirilen koldaki arka arkaya gelen iki çizgi arası bu terazinin ölçebileceği en küçük birimdir.

Eşit kollu terazi ile ölçüm yapılırken kütlesi ölçülecek cisim sol kefeye konur. Sağ kefeye ise teraziyi dengeye getirmek için birim
kütleler (gramlar) konur. Terazi en küçük birim kütlelerle de dengeye gelmiyor ise kol üzerindeki binici hareket ettirilerek terazi dengeye getirilir.

b-) Uzunluğun Ölçülmesi-Uzunluk ne ile ölçülür

Çeşitli şekillerdeki veya boydaki cisimlerin uzunluklarını ölçmek için değişik şekillerde ölçüm araçları yapılmıştır. Şekli
düz bir cismin uzunluğunu ölçmek için tahtadan yapılmış metreler kullanılırken şekli düzgün olmayan cisimlerin uzunluğunu ölçmek için genellikle terzilerin kullandığı mezura lar kullanılır. Küçük bir kalınlığı ölçmek için, örneğin çay bardağının camının kalınlığını ölçmek için ise kumpas kullanılır.

Uluslar arası birim sisteminde (SI) uzunluk birimi metre’ dir ve kısaca “m” ile gösterilir.

“1 metre”, ışığın boşlukta 1/299 792 458 saniyede aldığı yol olarak tanımlanmıştır. Bu çağdaş tanım günümüzde dünyanın çeşitli laboratuvarlarında yapılabilen hassas ölçümlerin birbirleriyle karşılaştırılabilmesi amacıyla kabul edilmiştir.

Uzunlukları ölçmek için metre kullanılırken çok büyük, gezegenler arası mesafeyi ölçmek için ışık yılı (ışığın bir yılda aldığı yol), çok küçük atomik boyutlardaki mesafeleri ölçmek için ışığın dalga boyu mertebesinde olan birimler uzunluk ölçüsü olarak kullanılır.

c-)Hacmin Ölçülmesi-Hacim ne ile ölçülür

Maddelerin boşlukta kapladıkları yere o maddenin hacmi denir. Hacim maddelerin ortak özelliklerindendir.

Okuduğumuz kitap, bardağa konmuş su ve tüpün içine konmuş gaz, bunların hepsi boşlukta yer kaplamaktadır.

İçini dolduracağımız maddenin ve içine koyacağımız maddenin hacminin bilinmesi gerekir. Çiftçi deposunun alabileceği buğdayın miktarını ve deposuna getireceği buğdayın miktarını bilmeli ki dışarıda buğdayı veya deposunda boşluk kalmasın.

Hacim skaler bir büyüklüktür, V sembolü ile gösterilir. Uluslararası birim sisteminde (SI) hacim birimi metre küptür (m3). Sıkça kullanılan hacim birimlerinden biri de litredir. Litre (L) ile gösterilir.

Hacim ölçme işleminden detaylı olarak Hacim nasıl ölçülür yazımızda bahsedilmiştir

d-)Zamanın Ölçülmesi-Zaman ne ile ölçülür

Çok eski çağlardan başlayarak insanlar zamanı belirlemek için uğraşmışlardır. Zamanı belirlemek için yıldızlara, güneşe bakmışlar, doğada tekrarlanan olayları dikkate almışlardır. Önceleri Güneşin doğuşu ve batışına göre güneş saati daha sonraları ise kum saati ile zamanı ölçmüşlerdir. Teknolojinin ilerlemesiyle mekanik saat, kuvars saat ve atom saati yapılmıştır.

Saatten büyük olan ölçü birimleri:
• 1 gün = 24 saat
• 1 ay = 30 gün (hesaplamalarda ayın alınan değeri)
• 1 yıl = 12 ay

• 1 asır = 100 yıl

Saatten küçük olan ölçü birimleri;

• 1 dakika = 60 s
• 1 saat = 60 dk
• 1 saniye = 100 salise dir.

e-)Akım Şiddetinin Ölçülmesi- Akım Şiddeti ne ile ölçülür

Elektrik santrallerinde üretilen elektrik, iletken teller yardımıyla yerleşim bölgelerine, oradan da yine iletkenler yardımıyla
evlerimizdeki elektrikle çalışan aletlere kadar gelir. Evde, okulda, sokakta teknolojinin olduğu her yerde elektriği kullanıyoruz.
Kullandığımız ev aletlerine, fabrikalardaki makinelere ve elektrik akımını taşıyan iletken kablolara belli bir elektrik akımını
gelmesi gerekir. Fazla gelen elektrik akımı da, az gelen elektrik akımı da can ve mal güvenliğini tehlikeye düşürür. Bu nedenle
akım şiddetinin ölçülmesi ve bilinmesi gerekir

Akım şiddeti: Bir elektrik devresinde iletkenin kesit alanından birim zaman içinde geçen elektron miktarına akım şiddeti denir.
Akım şiddetinin birimi amperdir ve A simgesi ile gösterilir.

Amperin binde birine miliamper (mA), milyonda
birine mikroamper (μA) denir.
1 A = 1000 mA
1 A = 1000 000 μA

Elektrik devresinden geçen akımın şiddetini ölçen alete ampermetre denir. Ampermetre devreye seri olarak bağlanır. Devreden geçen akım, ampermetre nin içinden olduğu gibi aynen geçer. Ampermetre nin elektrik devresine yanlış bağlanması durumunda ampermetre nin ibresi ters yönde hareket eder. Bu durumda bağlantı uçları yer değiştirilir.

Ampermetre göstergesinin üzerinde A harfi vardır. Ampermetre ler, doğru akım ve alternatif akım için birbirinden farklı yapıda imal edilir. Ayrıca cihazın kaç ampere kadar ölçebileceği göstergeden anlaşılır. Buna cihazın kapasitesi denir. Hiçbir cihazla kapasitesi üzerindeki değerlerde ölçüm yapılmaz. Ölçme esnasında ampermetre nin hasar görmemesi için bu hususlara dikkat edilir.

f-)Sıcaklığın Ölçülmesi-Sıcaklık ne ile ölçülür

Sıcaklığı ölçen cihazlar bulunmadan önce insanlar duyu organlarıyla sıcaklık hakkında fikir sahibi olabiliyorlardı. Cisimlerin sıcak, soğuk ya da ılık olup olmadığını parmak dokundurarak tahmin edebiliyorlardı. Bu nedenle sıcaklık tahmin edilebilir bir büyüklüktür.

Binalarda ısınmak için kullandığımız kaloriferlerin, fabrikalardaki buhar kazanlarının güvenli kullanımı için sıcaklığının kontrol altında tutulması gerekir. Hastanın ateşinin, bulunduğu ortamın sıcaklığının ölçülmesi gerekir.

Sıcaklık ölçen aletlere termometre denir.

Sıvı termometreler, haznesinde bulunan cıva veya alkolün sıcaklığı arttığında oluşan genleşmeden yararlanılarak yapılmıştır.

Mevcut termometrelerin hemen hepsi bir atmosfer basınçta suyun donma ve kaynama noktaları esas alınarak derecelendirmeleri yapılmıştır.

Değişik sıcaklıkları ölçmek için ihtiyaç doğdukça değişik bölmelendirilmiş termometreler yapılmıştır. Günlük hayatta kullandığımız termometre Celsius (selsiyus) termometresidir. Bu termometrede suyun donma sıcaklığı 0 °C, kaynama sıcaklığı ise 100 °C olarak kabul edilip aradaki fark 100 eşit parçaya bölünmüştür. Her bölme 1°C’yi gösterir. Termometrenin göstergesine bakarak içinde bulunduğu ortamın sıcaklığını söyleyebiliriz.