Bu konuda ne öğreneceksin
Bir otomobilin hızını “saatte 90 kilometre” diye söylersin. Bir ışığın şiddetini, bir çayın sıcaklığını, bir ipin gerginliğini de ölçebilirsin. Fizik, doğadaki bu olayları ölçerek ve sayılarla anlatan bir bilimdir. Ölçmek için büyüklüklere, birimlere ve ölçü aletlerine ihtiyaç vardır. Bu konu, fiziğin bütün konularında kullanacağın dili kurar. Bu konuda fiziğin alt dallarını, büyüklük türlerini, SI birim sistemini ve birim dönüşümlerini öğreneceksin.
Hedefler
- Fizik biliminin tanımını ve alt dallarını bilmek.
- Temel ve türetilmiş büyüklükleri ayırt etmek.
- Skaler ve vektörel büyüklükleri ayırt etmek.
- SI birim sistemini ve ön ekleri kullanarak birim dönüşümü yapmak.
- Ölçme ve ölçü aletleri hakkında temel bilgileri bilmek.
1. Fizik nedir?
Fizik, madde ile enerji arasındaki etkileşimleri inceleyen, doğa olaylarını gözlem ve deneye dayanarak açıklayan bilim dalıdır. Fizik, doğadaki olayların nedenlerini ve sonuçlarını bulmaya çalışır.
Fiziğin alt dalları:
| Alt dal | İncelediği konular |
|---|---|
| Mekanik | Kuvvet, hareket, denge ve enerji |
| Elektromanyetizma | Elektrik yükleri, elektrik akımı, mıknatıslar ve manyetik alan |
| Termodinamik | Isı, sıcaklık, genleşme, hâl değişimi, ısıl denge, ısı aktarım yolları |
| Optik | Işığın yapısı, yansıma ve kırılma gibi ışık olayları |
| Katı hâl fiziği | Kristal yapılı maddeler, yarı iletkenler, esneklik ve iletkenlik |
| Atom fiziği | Atomun yapısı, elektron dizilimi ve enerji seviyeleri |
| Nükleer fizik | Atom çekirdeği ve çekirdekte meydana gelen tepkimeler |
| Yüksek enerji ve plazma fiziği | Yüksek enerjili parçacıklar ve maddenin plazma hâli |
Bilimsel yöntem: Gözlem yap, problemi belirle, hipotez kur, deney yap, verileri topla, sonuç çıkar. Hipotez deneyle sınanır. Deney hipotezi desteklemiyorsa hipotez değiştirilir.
2. Fiziksel büyüklükler
Ölçülebilen her niceliğe fiziksel büyüklük denir.
Temel büyüklükler: Başka büyüklüklerden türetilemeyen büyüklüklerdir.
| Büyüklük | SI birimi | Sembol |
|---|---|---|
| Uzunluk | metre | m |
| Kütle | kilogram | kg |
| Zaman | saniye | s |
| Sıcaklık | kelvin | K |
| Elektrik akımı | amper | A |
| Işık şiddeti | kandela | cd |
| Madde miktarı | mol | mol |
Türetilmiş büyüklükler: Temel büyüklüklerden elde edilen büyüklüklerdir.
| Büyüklük | Birimi | Temel birimlerle |
|---|---|---|
| Hız | m/s | uzunluk bölü zaman |
| Kuvvet | newton (N) | kg·m/s² |
| Enerji ve iş | joule (J) | N·m |
| Güç | watt (W) | J/s |
| Basınç | pascal (Pa) | N/m² |
3. Skaler ve vektörel büyüklükler
Skaler büyüklük: Yalnızca büyüklüğü (sayısı ve birimi) olan, yönü olmayan büyüklüktür. Kütle, zaman, sıcaklık, hacim, yol, sürat, enerji, iş, güç.
Vektörel büyüklük: Hem büyüklüğü hem yönü olan büyüklüktür. Yer değiştirme, hız, ivme, kuvvet, momentum.
Ayrım yöntemi: “Bu büyüklüğü söylerken yön de söylemem gerekiyor mu?” Evet ise vektör. “Kuvvet 10 N” dersen eksik söylemişsindir, “yukarı doğru 10 N” demen gerekir. “Kütle 5 kg” ise tamdır.
4. SI ön ekleri ve birim dönüşümü
Büyük ya da küçük değerleri yazmak için SI ön ekleri kullanılır:
| Ön ek | Sembol | Çarpan |
|---|---|---|
| nano | n | |
| mikro | µ | |
| mili | m | |
| santi | c | |
| kilo | k | |
| mega | M | |
| giga | G |
Örnekler:
- (çünkü )
Hız dönüşümü: . . Tersine .
5. Ölçme ve ölçü aletleri
Ölçme, bir büyüklüğü aynı türden bir birimle karşılaştırmaktır. Ölçü aletleri hassasiyetlerine göre seçilir.
| Ölçü aleti | Ölçtüğü | Duyarlılık |
|---|---|---|
| Cetvel | Uzunluk | 1 mm |
| Kumpas | Küçük uzunluk, çap | 0,1 mm |
| Mikrometre | Çok küçük uzunluk | 0,01 mm |
| Terazi | Kütle | Alete göre |
| Kronometre | Zaman | 0,01 s |
| Termometre | Sıcaklık | 1 derece |
| Dinamometre | Kuvvet | Alete göre |
Ölçme hataları: Hiçbir ölçüm tam doğru değildir. Sistematik hata (bozuk alet) ve rastgele hata (okuma farkı) vardır. Hatayı azaltmak için ölçümü birkaç kez yapıp ortalama alırsın.
6. Konuyu toparla
| Başlık | Kısa not |
|---|---|
| Fizik | Madde ve enerji etkileşimi |
| Temel büyüklükler | Uzunluk, kütle, zaman, sıcaklık, akım, ışık şiddeti, madde miktarı |
| Skaler | Yönü yok: kütle, zaman, enerji |
| Vektörel | Yönü var: kuvvet, hız, yer değiştirme |
| Ön ekler | n, µ, m, c, k, M, G |
| km/h → m/s | 3,6 ile böl |
| Kütle-ağırlık | Kütle skaler, ağırlık vektörel |
Mini test
Soru 1
Aşağıdaki fiziksel büyüklüklerden hangisi vektörel bir büyüklüktür?
- AKütle
- BYer değiştirme
- CSıcaklık
- DEnerji
- EHacim
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- Vektörel büyüklüğün hem büyüklüğü hem de yönü vardır.
- Yer değiştirme, bir noktadan diğerine olan en kısa uzaklığı ve yönünü belirtir. Vektöreldir.
- Kütle, sıcaklık, enerji ve hacim yalnızca büyüklükle belirtilir, skalerdir. Doğru cevap B.
Diğer şıklar: Kütle yönü olmayan skaler büyüklük / Sıcaklık yönü olmayan skaler büyüklük / Enerji yönü olmayan skaler büyüklük / Hacim yönü olmayan skaler büyüklük.
Soru 2
Bir aracın hızı 90 km/h olarak ölçülüyor. Bu hız m/s cinsinden kaçtır?
- A15
- B25
- C90
- D250
- E324
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: B
- olduğundan km/h değeri 3,6'ya bölünür.
- . Doğru cevap B.
Diğer şıklar: 15 6 ile bölünmüş / 90 birim dönüşümü yapılmamış / 250 10 ile çarpılmış / 324 3,6 ile çarpılmış.
Soru 3
Bir cismin uzunluğu 2,5 mm olarak ölçülüyor. Bu uzunluk kaç mikrometre (µm)dir?
- A25
- B250
- C2500
- D25000
- E2500000
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: C
- ve olduğundan .
- . Doğru cevap C.
Diğer şıklar: 25 10 ile çarpılmış / 250 100 ile çarpılmış / 25000 10 000 ile çarpılmış / 2500000 1 000 000 ile çarpılmış.
Soru 4
Aşağıdaki birimlerden hangisi SI birim sisteminde temel birim değildir?
- AMetre
- BKilogram
- CSaniye
- DNewton
- EKelvin
Cevabı ve çözümü göster
Doğru cevap: D
- Temel birimler: metre, kilogram, saniye, kelvin, amper, kandela, mol.
- Newton, kuvvetin birimidir ve ile ifade edilir. Türetilmiş birimdir.
- Doğru cevap D.
Diğer şıklar: Metre uzunluğun temel birimi / Kilogram kütlenin temel birimi / Saniye zamanın temel birimi / Kelvin sıcaklığın temel birimi.
Kendini dene
Kendini dene
36 km/h kaç m/s’dir?
m/s.
3 km kaç metredir?
3000 m.
Kütle skaler mi vektörel midir?
Skalerdir, yönü yoktur.
Kuvvetin SI birimi nedir?
Newton (N).
Hız vektörel mi skaler mi?
Vektöreldir, yönü vardır.
Yanlış yaptığın soruları yanlış soru defterine ekleyebilirsin. Birkaç gün sonra tekrar karşına çıkar.