GÜNEŞ IŞIĞININ TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMA VE KULLANIM ALANLARI

GÜNEŞ IŞIĞININ TEKNOLOJİDEKİ UYGULAMA VE KULLANIM ALANLARI

   Güneş ışığı doğrular boyunca yayılan bir enerji çeşididir.Işık cisimler tarafından ya soğurulur ya da yansıtılır cisimlerin ışığı soğurması cisimlerin ısınmasına neden olur.

  Işığın yansıması ve soğurulması özelliğinden yararlanarak güneş enerjisi teknolojide uygulamaları vardır. 

 ***Evlere sıcak su üretmede güneş kollektörleridir (güneş panelleri). Bu sistemlerde siyaha boyalı bir yüzey üzerinde dolanan borular vardır. Siyah renkli yüzey, güneş ışınlarını soğurup boruların içindeki soğuk suyu ısıtır.

***Güneş enerjisinden faydalanmanın bir başka yolu da güneş ocaklarını kullanmaktır. Çukur aynanın odağına konan siyaha boyalı çaydanlığa güneş ışınları düşer ve bu ışınlar soğurulur. Böylece çaydanlığın içindeki su kaynar.

  Güneş enerjisinin bir başka kullanım alanı da elektrik enerjisi üretimidir. Günümüzde bu yöntemle çalışan birçok araç kullanılmaktadır.

  Örneğin trafik ışıklarında, saatlerde, hesap makinelerinde, evlerin aydınlatılmasında, uzay araçlarına elektrik sağlanmasında ve daha birçok alanda güneş pilleri ile elde edilen enerji kullanılır.

* Bina ısıtmalarında

*Seraların ısıtılmasında

* Deniz suyundan tatlı su elde etmede

* Tuz elde etmede  güneş enerjisi kullanılır.

CİSİMLER HANGİ RENKTE GÖRÜNÜR

CİSİMLER HANGİ RENKTE GÖRÜNÜR

   Beyaz ışık prizmadan geçtiğinde kırmızı,turuncu,sarı,yeşil,mavi ve mor renklerine ayrılır.Beyaz ışığın prizmadan geçtikten sonra oluşturduğu renk kuşağına ışık spektrumu (ışık tayfı ) denir.

NOT: Işık tayfı şu şekilde kodlaya biliriz    KuTuSaYaMaMa şeklin yazabiliriz.

   Cisimlerin hangi ışık altında nasıl göründüğünü öğrenmeden önce bazı ışık bileşenlerinin hangi rengi oluşturduğunu öğrenelim.

***  Kırmızı +Yeşil = Sarı   kırmızı ve yeşil ışığın bileşiminden sarı ışık oluşur.Bu bileşimi daha kolay öğrenmek için  şu şekilde kodlaya biliriz; KaYıSı büyük harfler her bir rengin baş harfidir.

*** Mavi + Kırmızı =Magenta (mor)  mavi ve kırmızı ışığın bileşiminden magenta rengi oluşur.Bu bileşimi daha kolay öğrenmek için  şu şekilde kodlaya biliriz; MaKaM büyük harfler her bir rengin baş harfidir.

***Yeşil + Mavi = Cyan (turkuaz)  yeşil ve mavi ışığın birleşiminde cyan rengi oluşur.Bu bileşimi daha kolay öğrenmek için  şu şekilde kodlaya biliriz;YaMaC büyük harfler her bir rengin baş harfidir.

Ana renkler: Kırmızı, Mavi ,Yeşil  3 ana rengin bileşiminde beyaz renk oluşur.

*** Beyaz rengin yapısında bütün renkler bulunduğundan üzerine düşen bütün ışığı yansıtır ve cismin üzerine düşen renkte görünür.

***Siyah cisimler üzerine düşen bütün ışık renklerini soğurduğundan cisim siyah gözükür.

*** Renkli cisimler üzerine beyaz ışık gönderildiğinde zemin beyaz ışığı oluşturan bütün renkleri soğurur sadece kendi rengini yansıtır ve cisim kendi renginde gözükür.

 ***Kırmızı cisim üzerine yeşil ışık, yeşil cisim üzerine mavi ışık, mavi cisim üzerine kırmızı ışık düşürüldüğünde ise cisimler bu ışıkları soğurur. Cisimden ışık yansımadığı için cisimler siyah olarak algılanır.

BESİN ZİNCİRİ

Canlıların beslenme ilişkileri:

Üretici: Kendi besinini kendi üreten canlılara üretici denir.

tüketici:kendi besinini üretemeyen başka bir canlıyı besin olarak kullanan canlılara denir.

• otoburlar: ot ile beslenen canlılara denir. Örnek:keçi, tavşan ,çekirge, tırtıl,inek vb.
• etobur: et ile beslenen canlılara denir.Örnek kartal, yılan,aslan, atmaca,kurbağa,kurt vb.
• hepçiller: hem et hem ot ile beslenen canlılara denir.Örnek : ayı, tavuk, serçe  vb.

ayrıştırıcı: Canlı atıklarıyla beslenen ve toprağa dönüştüren çürükçül canlılardır.saprofitler olarakta bilinirler.Mantarlar ayrıştırıcı olarak bilinirler.

Besin zinciri -ağı ve besin piramidinin tüm basamakların da bulunurlar.

Besinciri nedir?

Canlıların birbiriyle olan beslenme ilişkilerini gösteren şemaya denir.

besin zinciri

besin zinciri

 yukarıdaki besinzinciri için çekirge otobur( I tüketici), kurbağa etobur (II tüketici),                         yılan etobur(III tüketici)ve kartal etobur(IV tüketici) dir.

önemli

Dünyamızın temel enrji kaynağı güneştir. Güneş enerjisini doğrudan kullanabilen canlılar üreticilerdir.bundan dolayı besin zinciri, besin ağı ve besin piramidi daima üretici canlılar ile başlar.

Not: Eğer yukarıdaki besin zincirinde kurbağa sayısı azalır ise ;

• yılan kurbağa ile beslenemediğinden dolayı sayısı azalır.
• yılan sayısı azalır ise kartal yılanla beslenemediğiden  dolayı kartal sayısı azalır.
• çekirgeler kurbağa tarafından avlanamadığından dolayı sayıları artar.
• ot sayısı ise çekirge sayısı artığından dolayı sayısı azalır.

Besin ağı:

Birden fazla besin zincirini bir arada barındıran örüntüye denir. besin ağıda besin zinciri gibi daima üretici canlılar ile başlar.

besin ağı

Besin piramidi:

Canlılar arasındaki enerji geçişlerini incelemek için kullanılan piramide besin piramidi denir.besin piramidinin en alt basabağında üreticiler bulunur ve  her basamağında ayrıştırıcılar bulunur.

Besin Piramidin de aşağıdan yukarıya gidildikçe;

• üreticilerden son tüketiciye doğru gider.
•  üretici canlıların güneşten aldığı enerji miktarı her üst basamağa %10 geçer.
• canlı sayısı ve tür sayısı azalır.
• canlı vücudunda biriken zehir miktarı artar.
• biyokütle azalır.

not:

besin piramidinde üst basamağa geçemeyen %90 enerji canlılar bir kısmını kendi yaşamsal enerjilerinde bir kısmını ısı enerjisine dönüştürürler.

fotosentez

Fotosentez nedir?

Üretici canlıların ( yeşil bitkiler,öglena,siyano bakterileri ve algler) karbondioksit (CO2) ve suyu(H2O) klorofillerinde ışık enerjisini  kullanarak besin ve oksijen üretmesine fotosentez denir.

fotosentezin canlılar için önemi: Solunumda enerji elde etmek için kullanacakları besin ve oksijeni üretir.

• fotosentez sadece üretici canlılar gerçekleştirir.
• ışık enerjisini kimyasal bağ enerjisine (besinlerin içine depo edilir) dönüştürür.
• CO2 veH2O kullanılır.
• fotosentez sonucu besin + oksijen üretilir
• güneş ışığı şart değil yapay ışıkta da gerçekleşir. 

fotosentezin  hızına etki eden faktörler;

1. IŞIK

Işıklı oratamdaki bitki kelebekten CO2 yi saksıdan H2O alır ve ışıklı ortamda fotosentez gerçekleştirerek oksijen üretir ve kelebek yaşamasına devam eder.

   

karanlık ortamdaki bitki H2O veCO2 olmasına rağmen ışık bulunmağıdan dolayı bitki fotosentez yapamaz. oksijensiz kalan kelebek ölür.

yukarıdaki deney düzeneği fotosentez için  ışığın şart olduğunu ispat etmek  içindir.
bağımsız değişkenimiz :IŞIK
Bağımlı değişkenimiz: FOTOSENTEZ OLAYIDIR

2. karbondioksit miktarı

Sulandırılmış kirecin buluunmadığı ortamda yukarıda dediğimiz gibi fotosentez olayı gerçekleşir.
sulandırılmış kirrecin bulunduğu bulunduğu kapta  sulu kireç ortamdaki kelebeğin verdiği CO2 tutar bitki CO2 kaldığı için fotosentez gerçekleşmez ve kelebek oksijensiz kalır ve ölür.


yukarıdaki deney düzeneği fotosentez için  CO2 şart olduğunu ispat etmek  içindir.
bağımsız değişkenimiz :KARBONDİOKSİTTİR.
Bağımlı değişkenimiz: FOTOSENTEZ OLAYIDIR


3. SU 

Yukarıdaki deney düzeneğinde fotosentez için gerekli tüm girdiler bulunmakta ve bitki fotosentez olayını geçekleştirir. fakat kuru toprak bulunan düzenekte su bulunmadığından dolayı bitki fotosentez yapamaz ve kelebek oksijensiz kalır ve ölür.


yukarıdaki deney düzeneği fotosentez için H2O şart olduğunu ispat etmek  içindir.
bağımsız değişkenimiz :SU
Bağımlı değişkenimiz: FOTOSENTEZ OLAYIDIR

4.Sıcaklık

fotosentezin hızını etkileyen bir diğer faktörde sıcaklıktır.ortam sıcaklığı artıkca fotosentezin hızı artar.Fotosentez için en ideal sıcaklık 25-30  C arasında gerçekleşir.

Sabah gün doğumundan öğlen vaktine doğru sıcaklık artığından fotosentezin hızı artar.Öğle-akşam arası gün batımına yaklaştıkca fotosentezin sıcaklığı azalmaya başlar.


                                             fotoentezin hızı

                                                                                                                          zaman

grafikten anlaşılacağı gibi fotosentezin hızı en fazla saat 12 ( öğle saat) gerçekleşir.

5. Işığın rengi:

fotosentez en çok mor ve kırmızı ışık altında gerçekleşir çünkü: mor ve kırmızı ışığın dalga boyu( enerjide diyebiliriz) fazla ve bitkinin yeşil kısımlarında ( klorofilerinde) soğurulur.

En az ise yeşil ışık altında gerçekleşir.Çünkü: yeşil ışık bitkinin yeşil kısımları tarafıntan yansıtılır.

                                            

IŞIĞIN SOĞURULMASI

IŞIĞIN SOĞURULMASI

Konu öncesi hatırlatma:

*Işık bir enerji çeşididir.

*ışık enerjisini hareket enerjisine çeviren araca radyo metre denir.

*Işık boşlukta yayılır.

* Işık doğrular boyunca yayılır

*Işık madde ile karşılaştığında ya tamamen geçer ,ya kısmen geçer ya da hiç geçmez.

-saydam madde: Işığı tamamen geçiren maddelere denir

-Yarı saydam madde: ışığı kısmen geçiren maddelere denir.

-opak madde : ışığı hiç geçirmeyen maddelere denir.

Işığın soğurulması

  Işık ışınlarının madde ile etkileşmesi sonucu az ya da çok cismin sıcaklığında artış olur.sıcaklık artışının nedeni ışığın madde tarafından tutulmasına  ışığın soğurulması denir. 

1-) Aynı renkteki araçlar gölge ve güneş ışığına bırakıldığında :

Güneşte bekleyen aracın üzerine düşen ışık ışınları miktarı gölgedeki bekleyen aracın üzerine düşen ışık ışını miktarı fazla olduğundan güneşte bekletilen aracın sıcaklığı çok olur.

---- Cismin sıcaklığı üzerine düşen ışık miktarı ile doğru orantılıdır.Işık miktarı artıkca sıcaklık artar.

Özdeş K ve L cisimlerine şekilde görüldüğü gibi ışık ışını düşürüldüğünde  K cisminin soğurduğu  ışık (tutuğu ışık) miktarı çok olduğundan son sıcaklığı fazla olur.

2-) Özdeş cisimleri farklı renkli kağıtlar ile kaplandığında:

İçerisinde su bulunan özdeş şişeler beyaz , yeşil ve siyah kağıtlar ile kaplanıp aynı ortamda eşit süre güneşte bekletiliyor.

Koyu renkli cisimler ışığı soğururken (tutmas) açık renkli cisimler ise ışığı yansıtır.

Şişelerden ışığı soğurma miktarı çok olan  siyah >  yeşil  >  beyaz dır.

Son sıcaklıkları tsiyah > tyeşil >tbeyaz soğurma miktarı ile doğru orantılıdır. 

***Işığın maddeler tarafından soğurulmasının yararları ve zararları.

Yararları:

*Fotosentezin gerçekleşmesini sağlar

*Güneş pilleri yapımı

*Sera ve konutları ısıtma

* Sıcak su elde etme

*Tuzlu sulardan tatlı su elde etme

*Güneş fırınları yardımıyla yemekleri pişirmek.

zararları:

*Besinlerin ve ilaçların iç yapısını değiştirerek bozulmasına neden olur.

*Kıyafetlerin veya cisimlerin renklerinin solmasına neden olur.

basit makineler

KALDIRAÇLAR

Sabit bir nokta etrafında dönebilen basit makineye kaldıraç denir.

*Kaldıraca bizim uyguladığımız kuvvete giriş kuvveti denir.

*Yük tarafındaki kuvvete çıkış kuvveti denir.

*Kuvvetin desteğe olan uzaklığına kuvvet kolu denir.

*Yükün desteğe olan uzaklığına yük kolu denir.

***kuvvet.kuvvet kolu=yük.yük kolu ile hesaplanır.

Kuvvet kazancı=P/F  ya da   kuvvet kazancı=kuvvet kolu/yük kolu ile de hesaplanır.

Üç tip kaldıraç bulunur.

I.TİP KALDIRAÇ

Desteğin uygulanan kuvvet ile yük arasında bulunan kaldıraç çeşididir.

örnekler:

* pense                                        *makas                               * kayık küreği

*kerpeten                                    *terazi                                *keser

*tatravelli                                   *tırnak makası

kuvvet.kuvvet kolu=yük.yük kolu  ile hesaplanır.

NOT:

Kuvvet kolu>yük kolu ise     kuvvetten kazanç olur.

 Kuvvet kolu=yük kolu ise    kuvvetten kazanç veya kayıp olmaz

Kuvvet kolu<yük kolu ise    kuvvetten kayıp olur

                               II.TİP KALDIRAÇ



Yükün destek ve kuvvet arasında olan kaldıraç çeşididir.

kuvvet.kuvvet kolu=yük.yük kolu  ile hesaplanır.

not: 

*Bu kaldıraç çeşidinde daima kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır.

*kuvvet<yük olur.

Örnek :

* el arabası                                       *   fındık ve ceviz kıracağı

*gazoz açacağı                                 *menteşeli kapı ve pencereler.

                                  III.TİP KALDIRAÇ

Kuvvetin yük ve destek arasında olan kaldıraç çeşididir.

Örnek:

*cımbız                                *zımba                               * kürek

*maşa                                  *gelgeç                              *olta 

*tenis raketi     

Not:

 *Kuvvet ortada olan kaldıraç çeşidinde daima kuvvetten kayıp yoldan kazanç vardır.     

*kuvvet >yükten   olur.   

ÇIKRIK

Dönme yönleri aynı eş merkezli silindirlerden oluşan basit makineye çıkrık denir.Genellikle yük içerdeki küçük yarı çaplı silindire kuvvet ise dışarıdaki çevrilen kola uygulanır.

*Çıkrıkta kuvvetten kazanç yoldan ise kayıp bulunur.

*anahtar-tornavida-el mikseri-kuyu çıkrığı-kahve değirmeni çıkrığa örnektir.

DİŞLİLER ve KASNAKLAR

Bir çember etrafına eşit aralıklarla dişler buluna basit makineye dişli denir.

*Kuvvetin hareket yönünü değiştirebilirler.

*Cisimlerin dönme hızlarını değiştirebilirler.

*Kuvveti aktarma amaçlı kullanılabilirler.

*Hareketi aktarma amaçlı kullanılabilirler.

 Eş merkezli dişliler

Merkezleri birbirine perçinlenmiş dişlilere eş merkezli dişliler denir.

* Dönme yönü aynıdır.

*Dişlilerin tur sayıları daima aynıdır.

Düz Bağlı Dişliler

Bir zincir ya da bir ip ile birbirine bağlanmış dişlilere denir.Bir dişlinin hareketi diğer dişliye aktarılmış olunur.

* Dişlilerin dönme yönü daima  aynıdır.

* tur sayısı ya da yarı çap 

n1 x r1=n2 x r2 formülü ile bulunur

n1: 1.dişlinin dönme sayısı

r1: 1. dişlinin tur sayısı

n2: 2. dişlinin dönme sayısı

                                                                                    r2: 2. dişlinin yarı çapı

Çapraz Bağlı Dişliler

* Dönme yönleri zıttır.

* tur sayısı ya da yarı çap 

n1 x r1=n2 x r2 formülü ile bulunur

n1: 1.dişlinin dönme sayısı

r1: 1. dişlinin tur sayısı

n2: 2. dişlinin dönme sayısı

                                                                                    r2: 2. dişlinin yarı çapı

Not: Yarı çapı birbirinden farklı olan dişlilerden yarı çapı küçük olan dişlinin tur sayısı ve dönme hızı yarı çapı büyük olandan fazladır.

makaralar

BASİT MAKİNELER

Günlük hayatta işimizi kolaylaştıran kuvvetin yönünü ve doğrultusunu değiştiren bir kaç parçadan oluşan araçlara basit makine denir.

*Hiç bir basit makineden işten ve enerjiden kazanç yoktur.

*Basit makineden kuvvetten kazanç var ise yoldan kayıp olur.

*Basit makineden yoldan kazanç var ise kuvvetten kayıp olur.

MAKARALAR

SABİT MAKARA

sabit makara

Bir yere sabitlenmiş kendi ekseni etrafında dönebilen makaralara sabit makara denir.

*Kuvvet(F)=Yük(P) tür.

*Kuvvet aşağı yönlü,yük yukarı yönlüdür.(kuvvetin yönünü  değiştirir.)

*Kuvvetten ve yoldan kayıp veya kazanç yoktur.

*İşten ve enerjiden kazanç yoktur.

*Yükü yerden  1 metre kaldıra bilmek için ipi 1 metre çekmek gerekir.


Kuvvet kazancı=P/F ile bulunur.







HAREKETLİ MAKARA

Hareketli makara

Yük ile beraber hareket eden makaralara hareketli makara denir.

*Kuvvet yükün yarısı kadardır.F=P/2

*Kuvvet ile yük aynı yönlüdür.

*Kuvvet yükten küçük olduğundan kuvvetten kazanç bulunur.

*Yükü 1m kaldıra bilmek için ipi 2 metre çekmek gerekir bu da yoldan kayıp olduğunu gösterir.

*Kuvvetten kazanç yoldan kayıp olur.

*işten ve enerjiden kazanç yoktur.



Kuvvet kazancı=P/F ile bulunur.




PALANGALAR

   Sabit ve hareketli makaraların aynı bir üzerine bağlanmasına palanga denir.

*Tüm palangalar da en az bir hareketli makara bulunduğundan daima kuvvetten kazanç yoldan kayıp olur.

**Kuvvet kazancı=P/F ile bulunur

örnek olarak  çıkan sonuç 4/1 ise yükü 1 metre kaldırmak için ipi 4 metre çekmek gerekir.

Vinçlerde ve hurdalıklarda ağır kaldırmada kullanılır.








palangada kuvvetin yönü aşağı ise:

   ''F=P/ makara sayısı''  ile bulunur.



   yanda ki palangada yük 120N ise


   F=120/3

  F=40 N olur.
     





palangada kuvvetin yönü yukarı ise:

   ''F=P/ (makara sayısı +1)''  ile bulunur.


     yanda ki palangada yük 120N ise


   F=120/(4+1)

  F=24  N olur.

0

NOT: Makara sayısı eşit olan palangalardan kuvvet yukarı olanda daha fazla kuvvetten kazanç bulunur ve kuvvet değeri kuvvet yukarı yönlüden daha küçüktür.