10 soru · şıkları kağıt üzerinde işaretle, cevap anahtarı son sayfada
1. Aynı malzemeden üretilmiş, uzunlukları eşit fakat kalınlıkları (kesit alanları) farklı olan dört tel düşünülüyor. Bu tellerin her birine, kopana kadar aynı yönde ve giderek artan büyüklükte çekme kuvveti uygulanıyor.
Buna göre bu teller hakkında aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Kesit alanı en büyük olan tel, kuvvete karşı en dayanıklı olandır.
B) Tellerin dayanıklılığı yalnızca uzunluklarına bağlıdır, kalınlıklarının bir etkisi yoktur.
C) En ince tel, kesit alanı küçük olduğu için kopmaya en dayanıklı olandır.
D) Teller aynı malzemeden yapıldığından, kopma dayanıklılıkları da birbirine eşittir.
E) Kesit alanı arttıkça tel daha esnek hâle gelir ve bu nedenle daha kolay kopar.
2. Bir öğrenci, düz bir kartondan yapılmış kutunun kolayca ezildiğini, aynı kalınlıktaki oluklu (dalgalı iç katmanlı) mukavvadan yapılmış kutunun ise çok daha zor ezildiğini fark ediyor. Her iki kutu da aynı cins kâğıt hamurundan üretilmiştir.
Bu gözlemin nedeniyle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Aynı malzeme, iç yapıya dalgalı bir katman eklenerek farklı bir kesit düzenine kavuşturulmuş ve bu sayede dayanıklılığı artırılmıştır.
B) Oluklu mukavva, düz kartondan farklı bir malzemeden üretildiği için daha dayanıklıdır.
C) Oluklu mukavvanın toplam ağırlığı daha fazla olduğu için daha dayanıklıdır.
D) Oluklu mukavvadaki dalgalı katman, kutunun yalnızca görünümünü değiştirir; dayanıklılığa katkısı yoktur.
E) Düz karton, oluklu mukavvadan daha ince olduğu için daha kolay ezilmiştir.
3. Maddelerin dayanıklılığıyla ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi YANLIŞTIR?
A) Bir malzemenin dayanıklılığı, dış kuvvetlere (çekme, basma, bükülme gibi) karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır.
B) Bir malzemenin kesit şekli değiştirilse bile, aynı miktar malzeme kullanıldığı sürece dayanıklılığı değişmez.
C) Aynı kuvvete maruz kalan iki farklı cins malzeme, farklı miktarda deformasyona (şekil değişimine) uğrayabilir.
D) Bir malzemenin kesit alanı arttıkça, aynı kuvvete karşı gösterdiği dayanıklılık genellikle artar.
E) Köprü, bina gibi yapılarda kullanılan malzemenin cinsi, yapının taşıyabileceği yükü etkiler.
4. Aynı kalınlık ve uzunluktaki bir cam çubuk ile bir çelik çubuğa, kırılıncaya kadar ikisine de aynı biçimde kademeli olarak artırılan bükme kuvveti uygulanıyor. Cam çubuk küçük bir bükülmeden sonra aniden kırılırken, çelik çubuk büyük ölçüde eğildikten sonra kırılıyor.
Bu gözlemle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Cam, çelikten daha kalın olduğu için daha çabuk kırılmıştır.
B) Uygulanan kuvvet cam çubukta daha büyük olduğu için cam daha çabuk kırılmıştır.
C) Çubukların kesit şekli aynı olduğundan dayanıklılıkları da eşit olmalıdır.
D) Bu iki malzemenin dayanıklılığı, cinslerinin farklı olması nedeniyle birbirinden farklıdır.
E) Cam çubuk daha esnek olduğu için çelikten daha geç kırılmıştır.
5. Bitki sapları, kuş kemikleri ve içi boş metal borular gibi pek çok doğal ve yapay yapı, aynı miktarda malzeme içi dolu bir çubuğa dönüştürülmek yerine içi boş silindirik biçimde şekillendirilir.
Bu tercihle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) İçi boş yapılar, içi dolu yapılara göre daha fazla malzeme kullanıldığı için daha dayanıklıdır.
B) İçi boş silindirik biçimin tek nedeni yapının hafifleyerek taşınmasının kolaylaşmasıdır, dayanıklılıkla ilgisi yoktur.
C) Kesitteki malzemenin merkezden uzaklaştırılıp dış bölgeye yayılması, aynı miktardaki malzemeyle hem hafiflik sağlar hem de bükülmeye karşı direnci korur.
D) İçi boş yapılar, içi dolu yapılarla aynı miktarda malzeme içerdiğinden dayanıklılıkları da birbirine eşittir.
E) İçi boş silindirik yapılar yalnızca ısı yalıtımını artırmak amacıyla tercih edilir.
6. Büyük nehirler üzerine yapılan köprülerin ayakları genellikle silindirik kesitli ya da akış yönüne dar kenarı bakacak biçimde tasarlanır; ayrıca ayaklar çoğunlukla düz bir sütun yerine üçgenlerden oluşan kafes sistemlerle desteklenir.
Bu tasarım tercihleriyle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Köprü ayaklarının şekli yalnızca görsel estetik amaçla belirlenir, dayanıklılıkla ilgisi yoktur.
B) Kesit şekli ve yapısal düzenleme değiştirilerek, aynı malzemeyle daha fazla dış kuvvete dayanabilen bir yapı elde edilmesi amaçlanmıştır.
C) Üçgen kafes sistemler ayağın ağırlığını azaltmak amacıyla kullanılır; dayanıklılığa katkısı bulunmaz.
D) Silindirik kesit, ayağın malzeme cinsini değiştirerek dayanıklılığını artırır.
E) Kafes sistemlerdeki üçgen düzenler yapının görünümünü sadeleştirmek amacıyla tercih edilir, işlevsel bir katkısı yoktur.
7. Aynı malzemeden yapılmış bir köprü kirişinde aşağıdaki değişikliklerden hangileri kirişin taşıyabileceği yükü (dayanıklılığını) artırabilir?
I. Kesit alanının büyütülmesi
II. Kirişin boyanarak renginin değiştirilmesi
III. Kesitin, malzemeyi kenarlara yayan bir biçime (örneğin İ kesitine) dönüştürülmesi
A) Yalnız I
B) Yalnız III
C) I ve II
D) I, II ve III
E) I ve III
8. İnşaat ve köprü yapımında kullanılan çelik kirişler genellikle dolu (içi tamamen metalle kaplı) kesit yerine İ (I) harfi biçiminde kesit ile üretilir. Bu üretim biçiminde kullanılan metal miktarı, aynı boydaki dolu kesitli bir kirişe göre daha azdır.
Bu tercihle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) İ kesitli kiriş, dolu kesitliden daha az malzeme içerdiği için her zaman daha az dayanıklıdır.
B) Kesit şekli dayanıklılığı etkilemez, dayanıklılık yalnızca kullanılan malzemenin cinsine bağlıdır.
C) İ kesit yalnızca kirişin ağırlığını artırmak için tercih edilir, dayanıklılıkla ilgisi yoktur.
D) Dolu kesitli kirişler İ kesitliye göre daha uzun ömürlü olur çünkü içinde boşluk yoktur.
E) Malzemenin kesit üzerindeki dağılım biçimi değiştirilerek, daha az malzemeyle yeterli bükülme dayanıklılığı sağlanmıştır.
9. Bir malzemenin dış kuvvetlere karşı gösterdiği dayanıklılığı aşağıdaki etkenlerden hangileri belirler?
I. Malzemenin cinsi
II. Malzemenin kesit şekli
III. Cismin toplam kütlesi
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
10. Bir inşaat mühendisi, yapının farklı bölümlerinde farklı malzemeler kullanmaktadır: temel ve taşıyıcı kolonlarda betonarme (beton + çelik çubuk), çatı kaplamasında ise hafif alüminyum levha tercih etmiştir. Mühendis, kolonların kesitini de dairesel değil kare biçiminde tasarlamıştır.
Bu tercihlerle ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Malzeme seçimi yalnızca maliyeti düşürmek amacıyla yapılmıştır, dayanıklılıkla ilgisi yoktur.
B) Kolonların kare kesitli olması, yapının estetik görünümü dışında bir işleve sahip değildir.
C) Çatıda alüminyum kullanılmasının nedeni, alüminyumun betondan daha dayanıklı olmasıdır.
D) Malzeme ve kesit seçimleri, her bölümün maruz kaldığı kuvvete uygun dayanıklılık sağlar.
E) Taşıyıcı kolonlarda ve çatıda aynı malzeme kullanılmadığı için yapı güvenli değildir.