Tam Gölgenin Oluşumu Test Çöz 5. Sınıf Fen Bilimleri Çözümlü Sorular

Işık, doğrusal bir yolla ilerler ve opak maddelerin arkasına geçemez. Bu durum, ışık kaynağı ile opak cisim arasındaki etkileşimin bir sonucu olarak "tam gölge" olarak adlandırılan karanlık bölgelerin oluşmasına neden olur. Tam gölgenin şekli, boyutu ve oluşum koşulları, günlük hayatta karşılaştığımız birçok doğa olayını anlamamızı sağlayan temel bir fen bilimleri konusudur.

• Işık doğrusal dalgalar halinde yayılır ve opak maddeleri geçemez.
• Işığın ulaşamadığı, opak bir cismin arkasında karanlık bölge oluşur; bu bölgeye tam gölge denir.
• Tam gölgenin oluşması için bir ışık kaynağı ve en az bir opak cisim gereklidir.
• Işık kaynağının boyutu, gölgenin boyutunu ve şeklini etkiler.
• Noktasal bir ışık kaynağı, cismin şekline tamamen uygun bir gölge oluşturur.
• Geniş yüzeyli bir ışık kaynağında ise tam gölgeyi çevreleyen yarı gölge (yarı aydınlık) bölgesi oluşur.
• Cisim ile ışık kaynağı arasındaki mesafe azaldıkça, perde üzerindeki gölgenin boyutu büyür.
• Cisim ile perde (gölgenin düştüğü yüzey) arasındaki mesafe azaldıkça, gölgenin boyutu küçülür.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. soru: Işık kaynağından çıkan ışınlar, saydam olmayan cisimler tarafından engellendiğinde gölge oluşur. Bir öğrenci, el feneri ve küp şeklindeki bir cisim ile deney yapmaktadır. Işık kaynağını cisme 20 cm, cismi ise perdeye 30 cm uzaklığa yerleştiriyor. Işık kaynağının boyu 4 cm, cismin boyu ise 6 cm'dir. Buna göre, perde üzerinde oluşan tam gölgenin boyu kaç cm'dir?
A) 9
B) 12
C) 15
D) 18
Çözüm: Benzer üçgenler kuralı uygulanır. Işık kaynağının cisme uzaklığı (20 cm) ve cismin perdeye uzaklığı (30 cm) kullanılarak orantı kurulur. Gölge boyu = (Cismin boyu (Işık kaynağı-cisim uzaklığı + Cisim-perde uzaklığı) - (Işık kaynağı boyu Cisim-perde uzaklığı)) / (Işık kaynağı-cisim uzaklığı). Hesaplama: (6(20+30) - (430)) / 20 = (300 - 120)/20 = 180/20 = 9 cm. Doğru cevap: A

2. soru: Bir inşaat işçisi, güneşli bir günde 180 cm boyundaki bir direğin yere düşen gölgesinin 240 cm olduğunu ölçüyor. Aynı anda, inşaat halindeki binanın gölgesi 16 metre çıkıyor. Güneş ışınlarının yeryüzüne paralel kabul edildiği bu durumda, binanın yüksekliği kaç metredir?
A) 10
B) 12
C) 14
D) 16
Çözüm: Benzer üçgenlerden orantı kurulur. Direk boyu / Gölge boyu = Bina boyu / Bina gölgesi. Tüm birimler metre cinsine çevrilir. 1.8 m / 2.4 m = Bina boyu / 16 m. İçler dışlar çarpımı yapılır: 1.8 16 = 2.4 Bina boyu. 28.8 = 2.4 Bina boyu. Bina boyu = 28.8 / 2.4 = 12 metre. Doğru cevap: B

3. soru: Bir tiyatro sahnesinde, projektörle aydınlatılan küre şeklindeki bir dekorasyon nesnesi, arkasındaki duvarda dairesel bir tam gölge oluşturmaktadır. Projektörün ışık çıkış noktası, kürenin merkezinden 6 m uzaklıktadır. Kürenin yarıçapı 0.5 m'dir. Projektör ve küre, duvara paralel bir doğrultuda ve duvardan 4 m uzaktadır. Buna göre, duvarda oluşan tam gölgenin yarıçapı kaç metredir? ($\pi$ yerine doğru orantı kullanılacak)
A) 0.75
B) 0.83
C) 1.00
D) 1.17
Çözüm: Benzer üçgenlerden yararlanılır. Işık kaynağı-küre merkezi uzaklığı (6m) ve küre merkezi-duvar uzaklığı (4m) toplamı 10m'dir. Kürenin yarıçapı (r=0.5m) ile gölgenin yarıçapı (R) arasında orantı vardır: R / (6+4) = r / 6. R / 10 = 0.5 / 6. R = (10 0.5) / 6 = 5 / 6 ≈ 0.83 m. Doğru cevap: B

4. soru: Ayşe, elindeki düzlem aynayı Güneş'e doğru tuttuğunda, ışığı evinin duvarına yansıtıyor ve parlak bir ışık lekesi oluşturuyor. Daha sonra, ayna ile duvar arasına kalem kutusu gibi saydam olmayan bir cisim koyduğunda, duvarda hem cismin gölgesini hem de aynı yerde parlak ışık lekesini aynı anda gözlemliyor. Bu durumla ilgili aşağıdaki yorumlardan hangisi kesinlikle doğrudur?
A) Işık, aynadan yansıdıktan sonra doğrusal bir yol izlemez.
B) Cisim, aynanın oluşturduğu ışık demetinin tamamını engelleyememiştir.
C) Gölgenin oluşması için ışık kaynağının noktasal olması gerekir.
D) Ayna, bir ışık kaynağına dönüşmüştür.
Çözüm: Ayna bir ışık kaynağı değildir, sadece Güneş'ten gelen ışığı yansıtır. Oluşan ışık lekesi, aynanın yansıttığı ışık demetinin duvara ulaşan kısmıdır. Cisim, bu yansıyan ışık demetinin sadece bir bölümünü engellediği için duvarda hem engellenmemiş ışık (lekе) hem de engellenen kısım (gölge) aynı anda görülebilir. Bu, cismin ışık demetinin tamamını engellemediğini gösterir. Doğru cevap: B

5. soru: Bir öğrenci, "Tam Gölge" konusunu araştırırken aşağıdaki deney düzeneğini kuruyor: Noktasal bir ışık kaynağı, 10 cm yarıçaplı bir diski aydınlatıyor. Disk, kaynaktan 40 cm uzaklıkta bulunuyor. Diskten 60 cm uzaklıkta ise bir perde var. Öğrenci daha sonra, aynı düzenekte diskin yerine 20 cm yarıçaplı başka bir disk koyuyor. Işık kaynağı ve perde sabit kaldığına göre, yeni disk için perdede oluşan tam gölgenin yarıçapı ilk duruma göre nasıl değişir?
A) Değişmez
B) 2 katına çıkar
C) Yarısına iner
D) 4 katına çıkar
Çözüm: Benzer üçgenlerden gölge yarıçapı formülü: R_gölge = (R_cisim (a + b) / a). a: kaynak-cisim uzaklığı (40 cm), b: cisim-perde uzaklığı (60 cm). İlk durum: R_g1 = (10 (40+60)) / 40 = (10100)/40 = 1000/40 = 25 cm. İkinci durum (cisim yarıçapı 20 cm): R_g2 = (20 100) / 40 = 2000/40 = 50 cm. 50 cm, 25 cm'nin 2 katıdır. Doğru cevap: B

Anahtar Kelimeler: 5. sınıf tam gölge test çöz, tam gölge oluşumu testleri, 5. sınıf fen bilimleri test soruları, yazılı hazırlık testleri, yeni nesil tam gölge soruları, kazanım testleri çöz