Ben Fizik Yapamıyorum
yapamıyorum → yapabiliyorum
Koçun Fizo · Timur Yıldırım yöntemi · sürüm v10.105
TÜRKİYE YÜZYILI MAARİF MODELİ'NE HAZIRLIK
YKS 2028 HEDEFİYLE · MAARİF MODELİ'NİN İLK YKS'SİNE HAZIRLIK

Formülü yalnız ezberleme; veriyi oku, ilişkiyi kur, fiziği kullan.

2026–27’de Maarif Modeli ile okuyan 9, 10 ve 11. sınıflar için fizik. 9–12. sınıf konu arşivinin tamamı ise YKS 2028 hazırlığı altında korunur; bugünkü 12. sınıf ve mezunların önceki müfredatına yönelik ayrı bir konu paketi değildir.

✓ Öğrenme çıktısı odaklı✓ Bağlam + veri✓ Bilimsel çıkarım
Mart 2026 tarihli MEB bağlam temelli soru yazım kılavuzundaki ölçme ilkeleri gözetilmiştir.
BFY

Bugün birlikte ilerleyelim.

Küçük bir adım seç. Gerisini birlikte açarız.

Maarif Modeli odaklı fizik · tüm derslerde YKS takibi

💾 İpucu: Bu koçu telefonunun tarayıcısında (Safari/Chrome) açarsan seni hatırlar — tiklerin, net geçmişin ve serin kaydolur, Fizo seni ismiyle karşılar.
Ben Fizik Yapamıyorum · Timur Hoca ile · günlük ritüelin
Gizlilik ve verilerim →

Genel YKS ve gelişim

Bütün derslerin netleri, çalışmaların ve hedeflerin bir arada.

Net kaydı ve hedef takibi farklı sınav yıllarında da kullanılabilir. Uygulamanın fizik konu anlatımları ve konuya bağlı önerileri ise Maarif Modeli’ne göredir; önceki müfredatın konu paketinin yerini tutmaz.

Genel YKS özetimi gör
Ayrıntılı gelişim araçları

Koçluk ve plan

Bugünkü durumuna göre bir yol seç. Her şeyi aynı anda yapman gerekmiyor.

Çalışma planım ve teknikler
Fizo’nun bugünkü önerisi

Fizo hesabım

Üyelik öğrenmek için şart değil. Misafir başlayabilirsin. Hesabın erişim hakkını taşır; ders kayıtların cihazında kalır. Cihaz değiştirirken yedek almayı unutma.
Hesap durumun hazırlanıyor…

Hesabım ve ayarlar

Giriş, bildirimler ve yedek
  1. Hesabına giriş yapE-postana gelen kodu Fizo’da doğrula. Normal kapatıp açmalarda yeniden giriş yapman gerekmez.
  2. İstersen bildirimi açBildirimler bölümünden gün ve saatini seç. İzin vermeden bildirim gönderilmez.
  3. Çalışmalarını yedekleErişim hakkın hesabına bağlıdır; ders kayıtların bu cihazda kalır. Aşağıdaki Yedek Al düğmesiyle onları saklayabilirsin.
İsmim, istatistiklerim ve yedeğim
Fizo ve Maarif yaklaşımı
Hesap ve verilerimi silmek istiyorum

Hesabını ve bağlantılı bulut verilerini sildirmek için talep oluşturabilirsin. Ders kayıtların cihazında saklanır; onları ayrıca sıfırlaman gerekir.

Hesap silme talebi oluştur →
Şifresi tanımlanmış hesapla giriş

Önceden şifre verilmiş test veya inceleme hesabın varsa bu yolu kullanabilirsin. Öğrencilerin normal e-posta koduyla giriş yöntemi değişmez.

Şifreyle giriş →
Giriş bilgileri güvenli hesap hizmetiyle doğrulanır.
Gizlilik ve verilerim →

Fizo Yönetimi

YALNIZ YÖNETİCİ HESABI

Öğrenci ve erişim panosu

Kayıtlı öğrencileri, doğrulanmış ana ekran kurulumlarını, son kullanımı ve 150 günlük erişim sürelerini tek yerden izle.

Yönetici yetkin ve güncel öğrenci bilgileri kontrol ediliyor…
Bu bölüm öğrencilere görünmez. Ders kayıtları ve kişisel notlar cihazlarından alınmaz.

Fizo planları

Fizo Tam Erişim

Önce ücretsiz bölümü dene. Bütün içerikler için isteğe bağlı, tek ödemeli Tam Erişim.

Tek ödeme · abonelik yok

🌱 Fizo Ücretsiz

✓Bir tam Başlangıç Taraması
✓Taramadan çıkan bir odak ünitesi + 12 örnek soru
✓Her gün 3 kişisel Fizo sorusu
✓Günlük Check-in ve çalışma kaydı
✓Moral Molası ve sesli nefes koçu
✓Temel gelişim takibi ve son 5 yanlış
✓Yedekleme ve geri yükleme

👑 Fizo Tam

✓9–12 bütün üniteler ve 254 soru
✓Her gün 10 kişisel soru
✓Tekrar ve hata koçluğu
✓Ayrıntılı haftalık raporlar
✓Hedef Bölüm Pusulası, tüm planlar ve kişisel reçeteler

Bir kez al, Tam Fizo hep senin olsun

Bu sürümde ödeme alınmıyor. Ücretsiz erişim süren dolunca otomatik ödeme yapılmaz; hesabın ücretsiz düzeyde devam eder. İleride ücretli erişim sunulursa koşullar satın alma öncesinde açıkça gösterilir.

Önce faydayı gör, sonra karar ver. Fizo kimseyi kapıda durdurmaz.

Gelişim Takibim

Burası senin yaşayan karnen. 📊 Bitirdiğin her öğrenme çıktısını işaretle — kalıcı kaydolur, çubuklar dolar. Netin ve serinle birlikte, hafta hafta ne kadar yol aldığını buradan görürüz.
Bu pano, koçu tarayıcıda/linkte açtığında canlanır — çıktı yüzden, netin ve serin burada birikir.
🏅 Seviye ve rozetlerin tarayıcıda burada belirir — çıktı işaretledikçe, seri tuttukça puan kazanıp seviye atlarsın.

📚 Öğrenme Çıktısı Haritan

TYMM 2026 resmi fizik programına göre. Bir sınıfa dokun, üniteyi aç, bitirdiğin çıktıyı işaretle.
Harita tarayıcıda açılır: 9-10-11-12 için 106 öğrenme çıktısı, tikle kalıcı.
Kaynak: TYMM 2026 Fizik Öğretim Programı. Netini Deneme & Sınav Stratejisi'ndeki Net Defteri'ne gir.

Başlangıç Taraması

12 SORU · YAKLAŞIK 10 DAKİKA

Önce nerede olduğunu bulalım

Bu bir zekâ ya da okul notu sınavı değil. Cevapların yalnızca hangi üniteden başlamanın sana daha çok net kazandıracağını bulur ve 14 günlük ilk yolunu kurar.

Tarama hazırlanıyor…
Sorular cihazında çözülür; sonuçların yalnızca bu cihazda saklanır.

Günün Fizo Soruları

Her gün aynı listeyi vermiyorum. Tarama sonucunu, mini testlerindeki zayıf üniteleri ve zamanı gelen tekrarlarını birleştiriyorum. Ücretsiz planda 3, Tam Erişim'de 10 kişisel soru seçiyorum. Bitirince bugünün açık noktasını birlikte göreceğiz.
Bugünün seti hazırlanıyor…
Yeni set her takvim gününde yenilenir; yarım bırakırsan aynı yerden devam eder.

Haftalık Raporum

Sadece “kaç soru çözdün?” demeyeceğim. Bu hafta hangi verinin güçlendiğini, nerede tekrar eden kayıp olduğunu ve gelecek haftanın tek ana hedefini göstereceğim. İstersen özeti öğretmeninle ya da ailenle paylaşmak için kopyalayabilirsin.
Haftalık rapor hazırlanıyor…
Rapor cihazındaki kayıtlardan otomatik oluşur; sen kopyalamadıkça kimseye gönderilmez.

Çalışma Kaydı

Uygulama dışında çözdüğün soru bankasını, konu testini ve sınavı buraya ekle. Yalnız soru sayısını değil, doğruluk, süre, konu ve hata nedenini birlikte izleyeceğim.
Çalışma kayıtların hazırlanıyor…
Kayıtlar yalnızca bu cihazda tutulur; yedek aldığında çalışma geçmişin de yedeğe katılır.

Kilit Ekranı Bildirimlerim

Uygulama kapalı olsa da arada kilit ekranına uğrayacağım. Pazartesi, çarşamba ve cumartesi günleri tek, kısa ve eğlenceli bir dürtme; fazlası yok.
Hatırlatıcı hazırlanıyor…
Bildirim tamamen isteğe bağlıdır. Tek dokunuşla kapatılabilir; reklam ya da üçüncü taraf mesajı gönderilmez.

Günlük Check-in

Gel bakalım 🙂 Önce bir nefes al. Bugünü kısaca konuşalım, sonra sana tek ve net bir görev vereceğim — Timur Hoca'nın usulü, fazlası yok. Ben buradayım.

0) Bugün kendini nasıl hissediyorsun?

Bugün küçük başlayabiliriz. Her gün aynı hevesi hissetmek zorunda değilsin. İstersen kısa bir mola ver; hazır olduğunda bildiğin bir konudan tek soruyla başla. Bugünkü planı enerjine göre küçültebiliriz. 🙂
Yorgunsan zorlama, sen makine değilsin. 15 dakika + 10 soru bile bugünü kurtarır. "Az ama her gün", "çok ama arada bir"i her zaman yener — bunu Timur Hoca'dan öğrendim.
Kaygın umursadığın için var — aslında iyi haber. Kaygı senin yerine soru çözmüyor ama onu kovmak da işe yaramıyor. Yanında dursun: önce 90 saniyelik nefesi yap, sonra tek soruya dön — kaygıyla birlikte çözebilirsin. İstersen elini tutayım, Moral Molası'na birlikte gidelim.
Bu enerjiyi çok sevdim! 🔥 Hazır moralin yerindeyken tam da en korktuğun konuya gir. Korkunu yendiğin an özgüvenin patlar — ben izliyorum.

1) Bugün fiziğe ne kadar çalıştın?

Suçluluk duyman normal, umursadığın için var. Onu bugünü kurtarmaya çevirelim: bugün sadece 20 soru — küçük başla, sıfırı bir yapmak yeter. Yarın devamı gelir, ben buradayım.
Güzel iş! 🙂 O bir saatin bir kısmını yanlışlarını analiz etmeye ayır. Net, çözdüğün soru sayısından değil, düzelttiğin hatadan gelir — unutma.
Helal sana! 🔥 Bu tempoyu koru, yarın bir de en zayıf konuna gir. İvmen çok kıymetli, kaybetme — seninle gurur duyuyorum.

2) En çok nerede takılıyorsun?

Temel eksik olması utanılacak bir şey değil, herkeste olur. Konuyu kısa tekrar et, sonra 10 KOLAY soru çöz. Konu Koçu'na gel, o konunun "kritik ayrımını" birlikte açalım.
Bilgin var, sadece acele ediyorsun — iyi haber bu! Ara işlemleri açık yaz, son 3 satırı kontrol et. En kolay geri kazanılan netler bunlar, hemen toplarsın.
Bu bilgi değil, teknik meselesi. Kolayları önce topla; takıldığında terk eşiğini uygula (AYT 90 sn / TYT 45 sn) — ilerleme yoksa işaretle ve geç. Süreli çözmeye alış; merak etme, bu beceri gelişir.
Grafik okumak öğrenilebilir bir beceridir. Her grafikte kendine önce "eksenler ne, eğim ne, alan ne?" diye sor. Doğuştan gelmez; tekrarla gelir — bunu senin tekrarın getirecek.

3) Son denemede fiziğin nasıldı?

TYT'de 7, AYT'de 14 soru — sen kendi sınavına göre düşün. (Sayı sayı merdiven: Deneme & Sınav Stratejisi'nde.)
Başlangıçtasın ve bu normal. Herkes buradan başladı. Temel konulara odaklan; hedefin sonraki denemede sadece +1 net. Fazlası değil.
İyi temel var! En çok yanlış yaptığın 2 konuya yüklen; bir üst bant sandığından yakın.
Çok iyi! 👏 Artık iş ince ayarda: dikkat ve zaman hatalarını kes — kalan netlerin çoğu bilgiden değil, bu iki başlıktan geliyor.
Sen çoktan yapıyorsun! 🔥 Düzenli tekrar + zorlu sorularla bu seviyeyi koru. Hedef tam net.

🔧 Düşünce Tamiri

Bazen bizi durduran fizik değil, kafamızdaki bir cümledir. Hangisi bugün sana takıldı? Dokun — birlikte tamir edelim.
🔧 O cümleye tek kelime ekleyelim: "henüz". "Yapamıyorum" değil — "HENÜZ yapamıyorum." Beynin öğrenirken zorlanır; bu aptallık değil, büyüme sancısı. Bugün tek bir soru çöz, o cümle bir tık küçülsün. 🙂
🔧 Kıyas tuzağına düştün. Başkasının 5. kilometresini kendi 2. kilometrenle kıyaslıyorsun — haksızlık. Tek rakibin dünkü sen. Gelişim Takibim'e bak: çıktı çubukların doluyor, sadece fark etmiyordun.
🔧 "Çok geç" bir ölçü değil, bir tahmin — hadi onu sınayalım. Kâğıda yaz: sınavına kaç hafta var? O haftalarda haftada kaç saat fizik yapabilirsin? Çıkan sayı çoğu öğrenciyi şaşırtır, çünkü "geç kaldım" hissi takvime değil yorgunluğa bakarak konuşur. Sayıyı gör, sonra bugünün tek işini seç.
🔧 Hiçbir konu "birine göre" doğmaz. Herkes sıfırdan öğrenir. Zorlandığın konu, en çok gelişeceğin yerdir. Ona düşman gibi değil, meraklı gibi yaklaş: "bakalım seni nasıl çözeceğim?"
🔧 Emeğin boşa gitmiyor — sadece yöntem ayarı gerekiyor olabilir. Çoğu zaman tek bir alışkanlık (yanlış analizi) her şeyi değiştirir. Deneme & Sınav Stratejisi'ndeki "Netim neden artmıyor?" aracına bir bak.
🔧 Bir kötü gün, kötü bir gelecek değildir. Beynin dünkü hatanı çoktan unuttu; sen de bırak. Bugün küçük bir adım, yarın bir tık daha — toparlanmak tam olarak böyle olur. Ben yanındayım.

Bugünün seansı — ne yaptın? (dokun, işaretle)

🎯 Bugünün tek görevi

Kendini yormadan, ama sıfır da bırakmadan. Bugün nen var — söyle, görevini ona göre vereyim.
Görevin: Sadece 10 soru. Az gibi görünür ama sıfırı bir yapmak en zor adımdır — onu attığın an bugünü kazandın. Yarın yine gel, gerisi kendiliğinden gelir.
Görevin: 1 konu tekrarı + 20 soru + yanlışlarını sebebiyle not al (kavram/işlem/dikkat/zaman). Dengeli ve yeterli bir gün — istikrar tam da bu.
Görevin: En zorlandığın konuya gir + 40 soru + 1 branş denemesi. Bugün fark yaratacağın gün; enerjini en çok korktuğun yere harca, akşam gurur duyacaksın.Ama bir şartla: bu tempo haftada 1-2 gün içindir, her gün için değil. Gece 7 saatin altına inmeyeceksen bunu yap; inecekse "ortalama günü" seç — uykusuz çözülen 40 soru, uykulu çözülen 20 sorudan az iş görür.
💬 Fizo: Hangisi olursa olsun, bugün buraya gelmen bile bir kazanç. Görevini yaptıysan Gelişim Takibim'den bir çıktı işaretle, çubuğun dolsun — yarın seni yine bekliyorum. 🙂

Konu Koçu

Konu Koçu'na hoş geldin 🙂 9-12 boyunca ünite ünite ilerliyoruz. Bir üniteye dokun — her ünite kendi mini-koçu: 📘 ana bilgi · 💡 ipuçları · ⚠️ en sık tuzak · 🔑 anahtar formüller · 🎯 nasıl çalışırım. Dokundukça açılır. 🔴 = çok soru gelen öncelikli. TYMM dışı · YKS'de çıkar rozetli satırlar 2026 Maarif programında yer almaz; ilk Maarif YKS'si 2028 olduğu için sınavda hâlâ karşına çıkabilir — bilerek bıraktık. (Öz bilgi + taktik; tam anlatım ayrı.)
Seviyemi gör, yanlışlarımı pekiştir
📚 9. Sınıf · TYT temeli · 4 ünite
Konser salonunda sesin sana ulaşması, yağmurdan sonra gökkuşağının oluşması, hastanede MR cihazının vücudun içini göstermesi — üçü de aynı bilimin işi. Bu ünitede fiziğin tanımını ezberlemeyeceksin; nerede karşına çıktığını görerek kuracaksın.
ÜNİTE HARİTASI · DERS SAATİ 8
#Ne öğreneceksinKod
1Fiziğin başka bilimlerle ilişkisini kurmak ve tanımı buradan çıkarmakFİZ.9.1.1
2Bir olayı sekiz alt daldan doğru olanına yerleştirmekFİZ.9.1.2
3Bilim insanının bakış açısını, çalışma biçimini, etkisini ayırmakFİZ.9.1.3
4Kurumları ve fizik mezununun kariyer alanlarını eşleştirmekFİZ.9.1.4
Sorular bu sırayla gelir. Dört bölümün her biri aynı düzeni izler: nerede karşına çıkar → nasıl çalışıyor → örnek → sen dene → sık hata → 30 saniyede.
1
Fizik bilimi nedir?FİZ.9.1.1
Bu bölüm bitince: Fiziğin başka derslerle ilişkisini kurabilecek ve tanımı bu ilişkilerden kendin çıkarabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Soru sana üç dört olay verir ve "bu olaylara bakarak fizik bilimi için ne söylenir?" diye sorar. Ya da bir olayı anlatıp "hangi disiplinler açıklar?" der. İkisinde de aranan şey aynı: ortak yan.
NASIL ÇALIŞIYOR
Çıktının iki basamağı var: (a) fiziğin diğer disiplinlerle ilişkilerini belirlemek, (b) bu ilişkilerden yararlanarak fiziği tanımlamak. Tanım baştan verilmez, ilişkilerden çıkarılır.

Fiziğin adı nereden geliyor?
Eski Çağ'da fizik araştırmaları doğa felsefesinin içinde yürütülüyordu. Aristo, doğa ve evren üzerine düşüncelerini Physica adlı eserinde açıkladı; orada hareket, mekân, boşluk ve zaman kavramlarını ele aldı. Zamanla bilgi genişledi, çalışma alanları özelleşti ve bugünkü disiplinler doğdu.
HANGİ DİSİPLİN, FİZİKLE HANGİ KONUDA İLİŞKİLİ?
DisiplinKarşılaşılan olayİlişkili fizik konusu
Astronomi ve uzay bilimlerigezegen ve yıldızların yörüngelerihareket · optik (teleskop)
Biyolojidoku ve hücrenin mikroskopta görüntülenmesiışık
Kimyaatom ve moleküllerin davranışıhareket · enerji
Matematiksüratin grafikle ve denklemle gösterimifizik matematiği kullanır
Müziktelli çalgıda sesin oluşmasıdalgalar · esneklik
Görsel sanatlarresimde ışık ve gölge; heykelin devrilmeden durmasıışık ve renk · denge
Coğrafyatsunami, iklim olayları, su döngüsüdalgalar · enerji
Spor bilimleripotaya atılan topun yörüngesikuvvet · hareket · enerji
Bir olay birden fazla disiplinin alanına girebilir: Güneş'in hareketleri fizik + astronomi + coğrafya · iklim olayları fizik + coğrafya · su döngüsü fizik + kimya + biyoloji + coğrafya.
Bir örneği yakından gör: müzik
Gitarın teline vurduğunda tel serbestçe değil, iki ucu sabit olarak titreşir. Bu yüzden telde yalnızca belirli titreşim biçimleri oluşabilir. En yavaş olanı temel sesi verir; onun iki katı, üç katı hızlıları da aynı anda oluşur ve sesin tınısını kurar. Akort vidasını çevirdiğinde telin gerginliğini değiştirirsin, tel daha hızlı titreşir ve ses incelir.
Konu çizimi
Görsel 9.1: Sabit uçlu telde temel titreşim ve ilk iki harmonik: f, 2f, 3f
Şekilde aynı telin üç titreşim biçimi var. Uçlar ve aradaki düğüm noktaları yerinde durur. Kesikli eğri, telin yarım periyot sonraki konumudur. Frekanslar f, 2f, 3f — yani tam katlar. Müziğin kulağa hoş gelmesinin altında bu basit oran vardır.
Fizik bilimi; evreni kuvvet, madde, enerji, uzay ve zaman ilişkileri çerçevesinde matematiksel hesaplamalar ve gözlem yoluyla inceleyen yasalar ve teoriler bütünüdür.
Ders kitabının tanımı budur; sınavda beklenen cümle de budur. Yanına iki cümle ekle: fiziğin amacı evreni ve evrende gerçekleşen olayları açıklamaktır; bunu yaparken deney ve gözlemden yararlanır, bulduğu yasaları ifade ederken matematiğin dilini kullanır.

Neden "temel" bilim?
Fizik, galaksiler kadar büyük ölçekten atom altı parçacıklar kadar küçük ölçeğe kadar doğayı inceler. Kimya tepkimeyi, biyoloji canlıyı, astronomi gök cismini inceler; ama üçü de aynı fizik yasalarına başvurur. Enerjinin korunumu hem hücrede hem yıldızda geçerlidir.

Tümevarım nedir?
Tek tek olaylardan yola çıkıp genel bir yargıya varmaktır — özelden genele. Yukarıdaki tabloyu okuyup "demek ki fizik, evrendeki madde ve enerji ilişkilerini inceliyor" demen tam olarak budur. İki uyarı: örnek azaldıkça yargı zayıflar; ve tümevarımla varılan yargı kesin değildir, uymayan tek bir örnek onu yıkar. Tersi tümdengelimdir: genel yasadan tek bir olayın sonucunu çıkarmak.
Örnek. Elektrikli yılan balığı, hücrelerindeki sodyum ve potasyum iyonlarının hücre zarından geçişiyle elektrik akımı üretir. Bu akımı avlanmak ve yön bulmak için kullanır. Bu olay hangi disiplinlerle açıklanır?
ÇÖZÜMBiyoloji hücreyi ve zarı, kimya iyonların davranışını, fizik yük hareketinden doğan akımı ve balığın çevresindeki yalıtımı açıklar. Üç disiplin aynı olayda buluşur — fiziğin payı, yükün hareketi yani elektrik akımıdır.
SEN DENEFotosentezde hangi disiplinler iş birliği yapar? Her birinin payını tek kelimeyle yaz.
Cevabı gör
Fizik: güneş ışığının soğurulması ve enerji dönüşümü. Kimya: karbondioksitin besine dönüşüm tepkimeleri. Biyoloji: organik madde üretimi, oksijen ve karbondioksit döngüsü.
SIK HATATek olaydan yasaya atlamak. "Elma düştü, demek ki kütle çekimi var" yetmez. Yasa, birçok olayın ortaklığından doğar.
30 SANİYEDE
  • Fizik = evreni kuvvet, madde, enerji, uzay, zaman ilişkileriyle inceleyen yasalar ve teoriler bütünü.
  • Tanım ezberlenmez, disiplinlerle olan ilişkilerden çıkarılır.
  • Sekiz disiplin: astronomi · biyoloji · kimya · matematik · müzik · görsel sanatlar · coğrafya · spor.
  • Tümevarım = özelden genele; tek örnek yetmez, sonuç kesin değildir.
2
Fizik biliminin alt dallarıFİZ.9.1.2
Bu bölüm bitince: Bir olayı, adına değil incelediği büyüklüğe bakarak sekiz alt daldan doğru olanına yerleştirebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Soru bir olay, aygıt ya da meslek verir; "hangi alt dalın konusudur?" der. Ya da bir liste verip "hangisi bu listede yer alamaz?" diye sorar. Eşleştirme soruları da bu çıktıdan gelir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Çıktının dört basamağı var: olayın hangi büyüklükle ilgili olduğunu belirle → bu büyüklüğe göre ayrıştır → benzerleri grupla → çalışma alanına bakarak adlandır.

Alt dal neden var?
Türk bilgini Farabi, bilimleri dil, mantık, matematik, tabiat bilimi, metafizik ve siyaset bilimi başlıkları altında sınıflandırmıştı. Disiplinlerin de alt dallara ayrılması zamanla ihtiyaç oldu. Kitabın saydığı üç neden: bilgi birikiminin artması, konuların geniş çaplı olması ve karmaşıklığın giderilmesi ihtiyacı.
FİZİĞİN SEKİZ ALT DALI · PROGRAM BU SEKİZLE SINIRLI
Alt dalNeyi incelerUygulama
Mekanikkuvvet, hareket ve enerji arasındaki ilişkiler; dengebisiklet · kaykay · rüzgârgülü · robot · İHA
Elektro­manye­tizmaelektrik yükleri, akım, mıknatıs, manyetik alanpusula · metal atıkların mıknatısla ayrıştırılması
Termo­dinamikısı, sıcaklık, genleşme, hâl değişimi, ısı aktarımıbina ısı yalıtımı · ısıtma ve soğutma
Optikışığın yansıması, kırılması, gölge ve renkgözlük · dürbün · fiber optik kablo
Katı hâl fiziğikristal katıların atom dizilişi; iletkenlik, esneklikLCD ekran · şarjlı pil · maglev tren
Atom fiziğiatomun yapısı ve enerji düzeyleri; atom-molekül etkileşimilazer · elektron mikroskobu · 3B yazıcı
Nükleer fizik (çekirdek fiziği)atom çekirdeği, çekirdek tepkimeleri ve ışımalarınükleer santral · nükleer tıp · karbon-14 ile yaş tayini
Yüksek enerji ve plazma fiziğiatom altı parçacıklar ve plazma hâlineon lamba · kutup ışıkları · roket teknolojisi
Karar sırası: ışık mı var → optik · ısı ya da sıcaklık mı → termodinamik · elektrik ya da mıknatıs mı → elektromanyetizma · çekirdek mi → nükleer · elektron düzeyi mi → atom · kristal yapı, iletkenlik mi → katı hâl · atom altı parçacık ya da plazma mı → yüksek enerji · hiçbiri yoksa kuvvet ve harekete bak → mekanik.
Ders kitabının çözümlü örneği: gökkuşağı
Güneş ışığı su damlasına girerken kırılır, damlanın arka yüzeyinden yansır, çıkarken yeniden kırılır. Her renk farklı miktarda kırıldığı için beyaz ışık renklerine ayrılır. Üç olayın üçü de ışık olayıdır → optik.
Konu çizimi
Görsel 9.2: Su damlasında kırılma–yansıma–kırılma ve renklerin farklı yönlere ayrılması
Şekilde renk ayrımı, görünür olsun diye abartılmıştır. Damladaki yansıma tam yansıma değildir: ışığın büyük kısmı damlayı terk eder, küçük bir bölümü geri döner — gökkuşağının soluk olmasının nedeni budur. Gökyüzünde kırmızıyı sana yukarıdaki damlalar, moru aşağıdaki damlalar gönderir; kırmızının üstte görünmesi bundandır.
Bir olay birden çok alt dalla ilişkili olabilir
ABS (kilitlenme karşıtı frenleme sistemi) tekerleğin dönme hızını sensörle ölçer; merkezî birim frenleme basıncını saniyede yaklaşık 20 kez ayarlar. Ölçme ve denetim elektromanyetizma, frenleme kuvveti ve durma mekanik, kararı veren işlemci katı hâl fiziğidir.
Örnek. Bir doğa gezisinde dört grup gözlem yapıyor: birinci grup derenin akışını, ikinci grup teleskopla gök cisimlerini, üçüncü grup kamp ateşini, dördüncü grup pusulayla yönleri inceliyor. Bu gözlemlerin ilişkili olmadığı alt dal hangisidir?
ÇÖZÜMDere akışı → mekanik, teleskop → optik, kamp ateşi → termodinamik, pusula → elektromanyetizma. Dördünde de çekirdek yok; ilişkili olmayan dal nükleer fiziktir.
SEN DENEKutup ışıklarının oluşması hangi alt dalın konusudur? Gerekçesini yaz.
Cevabı gör
Yüksek enerji ve plazma fiziği. Güneş'ten gelen yüklü parçacıklar atmosferdeki gazları uyarır ve gaz plazma hâline geçerek ışık yayar. Işık olduğu için "optik" demek tuzaktır; burada incelenen büyüklük parçacıklar ve maddenin plazma hâlidir.
SIK HATAAtom fiziği ile nükleer fiziği karıştırmak. Elektron oynadıysa atom, çekirdek oynadıysa nükleer.
30 SANİYEDE
  • Ölçüt aygıtın adı değil, incelenen büyüklüktür.
  • Alt dal sayısı bu ünitede sekizle sınırlıdır — dokuzuncusu sorulmaz.
  • Bir aygıt birden çok alt dalı birlikte kullanabilir (ABS, MR, telefon).
  • Alt dalların doğuş nedeni: bilgi birikimi · konuların genişlemesi · karmaşıklığı azaltma.
3
Fizik bilimine yön verenlerFİZ.9.1.3
Bu bölüm bitince: Bir bilim insanının bakış açısını, çalışma biçimini ve bilime etkisini ayırt edip örnekle anlatabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Soru bir katkıyı ya da bir sözü verir, kime ait olduğunu sorar. Ya da bir metin verip "bu bilim insanının çalışma biçimi hakkında ne söylenir?" der. Sorulan ad değil, üç ayrı şeydir: bakış açısı, çalışma biçimi, etki.
NASIL ÇALIŞIYOR
BAKIŞ AÇISI, ÇALIŞMA BİÇİMİ VE ETKİSİ
Bilim insanıBakış açısı ve çalışma biçimiBilime etkisi
İbnül­heysem · XI. yyŞüpheyi ve derinlemesine incelemeyi yöntem hâline getirdi; Batlamyus'un astronomi çalışmalarını eleştirdiği bir eser yazdı. Kendi düşüncesinin etkisinde kalmamayı savundu.Deneysel yöntemin ve optiğin temeli
Hazini · XII. yy"Terazinin doğruluğu, fizik gözlemlerine ve ispatlara dayanır." Ölçmeyi kanıtın kendisi saydı.Hassas terazinin ilk örnekleri; yoğunluk ölçümü
Cezeri · XII–XIII. yyTasarımlarını çizim ve yapım talimatıyla bıraktı; başkasının tekrarlayabileceği mühendislik yaptı.İnsan eli değmeden çalışan otomatik sistemler
Isaac Newton · XVII. yy"Daha ileriyi görebildiysem bunu omuzlarından baktığım devlere borçluyum." Galileo ve Kepler'in yasalarından yola çıktı.Dinamiğin üç yasası ve evrensel kütle çekim yasası
Nikola Tesla · XIX–XX. yyBir düzeneği kurmadan önce zihninde çalıştırdı; ısrarla denedi.Alternatif akım
Marie Curie · XIX–XX. yyTonlarca cevheri kendi olanaklarıyla işledi; yıllar süren ayrıştırmayı bırakmadı.Radyoaktiflik
Albert Einstein · XX. yy"Bende özel yetenek arayanlar yanılıyorlar, sadece derin bir anlama merakım var." Düşünce deneyi kurup sonra denklemleştirdi; itirazlara rağmen sürdürdü.Görelilik ve kuantumun temelleri
Program İbnülheysem, Hazini, Newton ve Einstein'ı bu çıktıda; Cezeri, Tesla ve Curie'yi 4. çıktıda ("bugün yaşasalardı hangi kurumda çalışırlardı?") kullanır.
Bir bakış açısı nasıl bilim değiştirir?
Öklid ve Batlamyus'un savunduğu eski kurama göre görme, gözden çıkan ışınların cisme çarpmasıyla oluyordu. İbnülheysem bunu birkaç yoldan çürüttü: kuram doğru olsaydı karanlıkta da görmemiz gerekirdi; üstelik Güneş'e bakınca göz acıyor ve gözü kapatınca bile parlak bir iz kalıyor — demek ki göze dışarıdan bir şey giriyor. Doğrusunu koydu: ışık kaynaktan çıkar, cisimden yansır, göze ulaşır.
Konu çizimi
Görsel 9.3: Işık gözden çıkmaz; kaynaktan cisme, cisimden göze ulaşır
Yöntemi üç sözcükle: şüphe et · derinlemesine incele · önyargısız ol. Sınavda İbnülheysem bu üç sözcükle sorulur.
ORTAK ÖZELLİKLER — HER BİRİNİ BİR ADA BAĞLA
ÖzellikKimde görülür
MeraklıEinstein — "sadece derin bir anlama merakım var"
Sorgulayıcı · eleştiriye açıkİbnülheysem — yerleşik kuramı sınadı
ObjektifHazini — "gözlem ve ispata dayanır"
Sabırlı · azimliMarie Curie — tonlarca cevheri yıllarca işledi
Kararlı · çalışkanStephen Hawking — ALS'ye rağmen bırakmadı
Açık fikirli · evrensel düşünenNewton — "devlerin omuzlarında"
Kitabın listesi: meraklı · objektif · sabırlı · kararlı · azimli · çalışkan · evrensel düşünen · açık fikirli · eleştiriye açık · sorgulayıcı.
İki deneyim, iki ders
• Michael Faraday on üç yaşında çalışmaya başladı, eğitimini sürdüremedi; çalıştığı kitapçıda okuyarak kendini yetiştirdi. Matematik eksikliği yüzünden kuramlarını denklemleştiremedi; bu boşluğu iyi eğitim almış James Maxwell doldurdu. → Bilgi birikimlidir.
• Stephen Hawking 1963'te sinir sistemini felç eden ALS hastalığına yakalandı ama çalışmayı bırakmadı. → Hedefe kilitlenmek · kararlılık · çalışkanlık · sabır · azim.
Örnek. "Daha ileriyi görebildiysem bunu omuzlarından baktığım devlere borçluyum." Newton bu sözle bilim insanının hangi özelliğini öne çıkarır?
ÇÖZÜMAçık fikirlilik ve önceki çalışmalara saygı. Newton, dinamiğin yasalarını sıfırdan bulmadı; Galileo ve Kepler'in sonuçlarından yola çıktı. Söz aynı zamanda ünitenin ana fikrini verir: bilimsel bilgi birikimlidir.
SEN DENEİbnülheysem'in çalışma biçimini üç sözcükle özetle ve her birine yaptığı işten bir örnek ver.
Cevabı gör
Şüphe et: yerleşik görme kuramını doğru kabul etmedi. Derinlemesine incele: her ayrıntıyı bütün yönleriyle ele aldı. Önyargısız ol: kendi düşüncesinin etkisinde kalmamayı savundu — Batlamyus'u eleştirirken de bu ölçüyü kullandı.
SIK HATABilimsel bilgiyi tek kişinin anlık buluşu sanmak. Newton "devlerin omuzları" der; Faraday'ın bıraktığı boşluğu Maxwell doldurur.
30 SANİYEDE
  • Sorulan ad değil: bakış açısı, çalışma biçimi, bilime etki.
  • İbnülheysem = şüphe · derinlemesine inceleme · önyargısızlık.
  • Ortak özellikler on tane; her birini bir ada bağla, ezber tutmaz.
  • Ana fikir: bilimsel bilgi birikimlidir.
4
Fizik bilimi ile ilgili kariyer keşfiFİZ.9.1.4
Bu bölüm bitince: Sekiz kurumu işine göre ayırt edip fizik mezununun beş kariyer alanını eşleştirebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Soru bir işi tarif eder ("yer altından çıkarılan elementleri yakıta çevirmek"), kurumu ya da mesleği ister. Anahtar, işin fiilidir: aramak mı, üretmek mi, desteklemek mi, denetlemek mi?
NASIL ÇALIŞIYOR
Bilimsel araştırma merkezi: araştırmacıların bilimsel bilgiye ulaşmak için deneysel çalışmalar yaptığı; birlikte çalışıp bilgi, deneyim ve yöntem paylaştığı kurumdur.
Amaçları: bilimi yaygınlaştırmak, teknolojiyi anlaşılabilir ve ulaşılabilir kılmak, uygulamalı etkinliklerle farkındalık oluşturmak. Bu, ünitenin iki anahtar kavramından biridir.
KURUM VE KURULUŞLAR · PROGRAM BU SEKİZLE SINIRLI
KısaltmaAçılımıNe yapar
TÜBİTAKTürkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma KurumuAR-GE'yi destekler; burs, ödül, proje fonu sağlar.
TENMAKTürkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma KurumuEnerji ve nükleer teknoloji; radyasyondan korunma, atık yönetimi.
MTAMaden Tetkik ve Arama Genel MüdürlüğüYer bilimleri ve madencilikte arama; jeoloji-jeofizik, deniz araştırmaları.
TUATürkiye Uzay AjansıUzay ve havacılık. İlk insanlı uzay görevini Alper Gezeravcı yaptı.
ASELSANAskerî Elektronik Sanayi1975'te kuruldu. Savunma elektroniği, radar, insansız sistemler; MR cihazı.
CERNAvrupa Nükleer Araştırma MerkeziParçacık fiziği laboratuvarı. 1954'te 12 ülkeyle kuruldu; Türkiye ortak üye.
NASAAmerika Ulusal Havacılık ve Uzay DairesiUzay çalışmaları; gezegen, yıldız, galaksi, kara delik.
ESAAvrupa Uzay AjansıUzayın keşfi için hükûmetler arası organizasyon; merkezi Paris.
MTA mı, TENMAK mı? Ortak sözcük "maden"dir; ayırt eden sözcük MTA'da arama ve jeoloji, TENMAK'ta nükleer ve radyasyondur.
Okuma parçası · CERN
II. Dünya Savaşı sonrası Avrupa'da bilimin gelişmesi için kuruldu; fikir 1949'da Louis de Broglie'den geldi, kuruluş 1954'te 12 ülkenin iş birliğiyle oldu. Fransa–İsviçre sınırında, Cenevre yakınındadır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı yerin yaklaşık 100 m altında, 27 km uzunluğunda halka biçiminde bir mıknatıs dizisidir ve protonları ışık süratine yakın süratlerde çarpıştırır. Burada geliştirilen teknolojiler arasında dokunmatik ekran, tıbbi görüntüleme ve World Wide Web vardır. Türkiye CERN ile ortak üyelik anlaşması imzalamıştır.
FİZİK MEZUNUNUN BEŞ KARİYER ALANI
AlanNe iş yapar
Akademik kariyerüniversite ve enstitülerde öğretim üyesi, araştırmacı
Eğitim alanıortaöğretimde fizik öğretmenliği
Medikal fizikradyoloji, nükleer tıp, radyoterapi: uzman, denetmen
AR-GEsavunma, enerji, malzeme bilimi, biyofizik: araştırmacı
Bilgi teknolojileriyazılım, sistem analizi, veri bilimi, yapay zekâ
Fizik bölümü mezunu çoğu alanda yüksek lisans ya da doktorayla uzmanlaşarak devam eder. Programın istediği eşleme: Cezeri → ASELSAN, robotik · Tesla → enerji AR-GE · Curie → TENMAK, medikal fizik.
Fizikten mesleğe karar haritasıFizik mezununun akademik kariyer, eğitim, medikal fizik, AR-GE ve bilgi teknolojileri alanlarında uzmanlaşabileceğini gösteren kariyer haritası. FİZİK MEZUNUNUN BEŞ KARİYER YOLUFİZİKölç · modelleüret AKADEMİKüniversite · enstitüaraştırır · yayınlar EĞİTİMfizik öğretmenliğiaçıklar · rehberlik eder MEDİKAL FİZİKradyoloji · radyoterapigörüntüler · doz ölçer AR-GEsavunma · enerjimalzeme · biyofiziktasarlar · test eder BİLGİ TEKNOLOJİLERİyazılım · veri · yapay zekâmodeller · sistem çözer Tek yol yok: ilgi alanı + yetkinlik + uzmanlaşma birlikte belirler.
Görsel 9.1K: Fizikten mesleğe karar haritası
Çıktının son basamağı: kaynağı değerlendirmek
Merak ettiğini belirle → soru sor → bilgi topla → topladığın bilgi doğru mu değerlendir → meslekler hakkında çıkarım yap. Bir kaynağı değerlendirirken üç şeye bak: bilgiyi kim yayımlamış (kurumun kendisi mi), ne zaman güncellenmiş, aynı bilgi ikinci bir bağımsız kaynakta da var mı?
Örnek. Bir makine mühendisliği bölümünün ders listesinde mukavemet, dinamik, ısı transferi ve nanoteknolojiye giriş dersleri var. Bu mühendisin fiziğin hangi alt dallarını bilmesi gerekir?
ÇÖZÜMMukavemet ve dinamik → mekanik · ısı transferi → termodinamik · nanoteknolojiye giriş → katı hâl fiziği. Ders adına değil, dersin incelediği büyüklüğe bakarak eşledik — 2. bölümdeki kuralın aynısı.
SEN DENEBir fizik mezunu, yer altından çıkarılan ağır elementlerin yakıta dönüştürülmesi ve bu yakıtla enerji üretilmesi üzerine çalışmak istiyor. Hangi kuruma başvurmalı?
Cevabı gör
TENMAK. Tuzak MTA'dır: "yer altından çıkarılan" ifadesi onu çağrıştırır. Ama MTA'nın işi kaynağı aramak ve haritalamaktır; yakıt ve enerji teknolojisi TENMAK'ın alanıdır.
SIK HATAFizik mezununun yalnız öğretmen olacağını sanmak. Akademi, eğitim, medikal fizik, AR-GE ve bilgi teknolojileri — beş ayrı alan.
30 SANİYEDE
  • Kurum sorusunda işin fiiline bak: aramak · üretmek · desteklemek.
  • Sekiz kurum: TÜBİTAK · TENMAK · MTA · TUA · ASELSAN · CERN · NASA · ESA.
  • Beş kariyer alanı: akademi · eğitim · medikal fizik · AR-GE · bilgi teknolojileri.
  • Kaynak değerlendirme ölçütü: kim yayımladı · ne zaman · ikinci kaynak var mı.
Nereye bağlanıyor? Bu ünite hesap sorusu getirmez ama iki alışkanlık kurar: sınıflandırma ve tümevarım. İkisi de 9.2 Kuvvet ve Hareket'ten itibaren her ünitede işine yarayacak. Ders saati 8 — ilk haftada bitir.
Puan doğru okumadan ve doğru eşleştirmeden gelir. Soru hangi çıktıdan geldiyse aranan şey de değişir.
ÇIKTIYA GÖRE SORU TİPİ
ÇıktıNasıl sorulurNe yapmalısın
FİZ.9.1.1birkaç olay verilir, "fizik bilimi için ne söylenir?"olayların ortak yanını ara; tek olaydan genelleme yapma
FİZ.9.1.2olay ya da aygıt verilir, alt dal isteniraygıtın adına değil incelenen büyüklüğe bak: ışık mı, ısı mı, çekirdek mi, elektron mu
FİZ.9.1.3katkı ya da söz verilir, kim olduğu istenirher adı tek anahtar sözcükle eşle; ad değil katkı sorulur
FİZ.9.1.4bir iş tarif edilir, kurum ya da meslek istenirişin fiiline bak: aramak mı, üretmek mi, desteklemek mi
KURUMU AYIRT ETME KURALI
arama, jeoloji, maden haritası → MTA · enerji, nükleer, radyasyondan korunma → TENMAK · savunma elektroniği, radar, MR → ASELSAN · uzay (Türkiye) → TUA · burs, fon, proje desteği → TÜBİTAK · parçacık fiziği laboratuvarı, çarpıştırıcı → CERN · uzay (ABD) → NASA · uzay (Avrupa) → ESA
ÜÇ AYRI "SEKİZLİ LİSTE" BİRBİRİNE KARIŞIR
Sekiz disiplin fiziğin dışındaki bilimlerdir (biyoloji, kimya, müzik, coğrafya…). Sekiz alt dal fiziğin içindeki bölümlerdir (mekanik, optik, nükleer…). Sekiz kurum ise araştırma merkezleridir (TÜBİTAK, CERN…). Soruda hangisinin istendiğini önce buradan ayır.
İki okuma tuzağı
• "Söylenemez" ya da "yanlıştır" diye soran soruda cevabı doğrudan aramak yerine, doğru olan dört şıkkı metinden tek tek doğrulayıp ele; geriye kalan şık cevaptır.
• "Yalnızca bu bilgilere dayanarak" ifadesi ölçütü değiştirir: bir yargının doğru olması yetmez, verilenden çıkması gerekir. Soru "hangisi söylenebilir?" ise doğru ama metinde dayanağı olmayan şıkkı ele; "hangisi söylenemez?" ise cevap tam olarak o şıktır.
En sık tuzak: bu üniteyi "okur geçerim" sanmak. Sorular bağlam temellidir — uzun metin, tek doğru.
SIK YAPILAN ALTI HATA
HataDoğrusu
Tek olaydan yasaya atlamakTümevarım olayların ortaklığından genelleme yapmaktır; örnek azaldıkça yargı zayıflar ve uymayan tek örnek onu yıkar.
Bir aygıtı tek alt dala sıkıştırmakABS aynı anda mekanik, elektromanyetizma ve katı hâl fiziğidir; MR ise elektromanyetizma ve nükleer fiziktir.
Alt dalları sekizden fazla saymakProgram sekiz alt dalla sınırlıdır: mekanik, elektromanyetizma, termodinamik, optik, katı hâl, atom, nükleer, yüksek enerji ve plazma.
Atom fiziği ile nükleer fiziği karıştırmakAtom fiziği çekirdeğin etrafındaki elektronlarla, nükleer fizik çekirdeğin kendisiyle ilgilenir. Kısayol: elektron oynadıysa atom, çekirdek oynadıysa nükleer.
Bilimsel bilgiyi tek kişinin anlık buluşu sanmakBilgi birikimlidir. Newton "devlerin omuzları" der; Faraday'ın bıraktığı boşluğu Maxwell doldurur.
Fizik mezununun yalnız öğretmen olacağını sanmakAkademi, eğitim, medikal fizik, AR-GE ve bilgi teknolojileri — beş ayrı alan.
İKİ AYRIM DAHA
MTA – TENMAK: ortak sözcük "maden"dir; ayırt eden sözcük MTA'da arama ve jeoloji, TENMAK'ta nükleer ve radyasyondur.
Disiplin – alt dal: kimya, biyoloji, müzik, coğrafya birer disiplindir (fiziğin dışında); optik, mekanik, nükleer ise fiziğin alt dallarıdır (fiziğin içinde).
Bu ünitede ezberlenecek formül yok; ölçülen şey doğru eşleştirmedir. Beş liste — kapat, yaz, kontrol et.
1 · TANIM (KELİMESİ KELİMESİNE)
Fizik bilimi; evreni kuvvet, madde, enerji, uzay ve zaman ilişkileri çerçevesinde matematiksel hesaplamalar ve gözlem yoluyla inceleyen yasalar ve teoriler bütünüdür. · Bilimsel araştırma merkezi: araştırmacıların deneysel çalışma yaptığı, bilgi ve yöntem paylaştığı kurum.
2 · ALT DAL → NEYİ İNCELER
mekanik-kuvvet, hareket, enerji · elektromanyetizma-elektrik ve mıknatıs · termodinamik-ısı ve sıcaklık · optik-ışık · katı hâl-kristal yapı ve iletkenlik · atom-elektron ve enerji düzeyleri · nükleer-çekirdek · yüksek enerji ve plazma-atom altı parçacık ve plazma
3 · BİLİM İNSANI → KATKI
İbnülheysem-deneysel yöntem ve optik · Hazini-terazi, denge, yoğunluk · Cezeri-otomatik sistemler · Newton-hareket yasaları ve kütle çekimi · Tesla-alternatif akım · Curie-radyoaktiflik · Einstein-görelilik
4 · KISALTMA → AÇILIM → ALAN
TÜBİTAK Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu — araştırma desteği · TENMAK Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu — enerji ve nükleer · MTA Maden Tetkik ve Arama — yer bilimleri ve arama · TUA Türkiye Uzay Ajansı — uzay · ASELSAN Askerî Elektronik Sanayi — savunma · CERN Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi — parçacık · NASA Amerika Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi · ESA Avrupa Uzay Ajansı
5 · BİLİM İNSANININ ORTAK ÖZELLİKLERİ
meraklı · objektif · sabırlı · kararlı · azimli · çalışkan · evrensel düşünen · açık fikirli · eleştiriye açık · sorgulayıcı
EZBERLEMEDEN TUTMANIN YOLU
Her alt dala kendi hayatından bir örnek yaz: gözlük (optik), buzdolabı (termodinamik), fren (mekanik), telefon işlemcisi (katı hâl). Örneği olan alt dal unutulmaz.
Program bu ünitenin ölçme araçlarını tek tek sayıyor: zihin haritası, eşleştirme testi, sunum, bilgi görseli ya da afiş, kariyer yol haritası. Çalışma planı da bunların provası olmalı.
ALTI ADIMLIK PLAN
#ÇıktıNe yap
1FİZ.9.1.1Boş kâğıdın ortasına FİZİK yaz; çevresine sekiz disiplini ve her birinin ilişkili olduğu fizik konusunu ekle. Bu bir zihin haritasıdır ve programın ilk ölçme aracıdır.
2FİZ.9.1.1Tümevarım provası: tabloya bakmadan üç olay yaz (buzdolabının soğutması, ipin gerilmesi, telefonun ısınması). Üçünün ortak yanını tek cümlede söyle. Sonra bu yargıyı yıkacak bir karşı örnek aramaya çalış — bulamıyorsan yargın güçlüdür.
3FİZ.9.1.2Evinden üç aygıt seç (telefon, buzdolabı, bisiklet). Her biri için "hangi alt dallar birlikte çalışıyor?" diye sor ve ölçütünü yaz. Ölçüt yazılmadan yapılan gruplama puan almaz.
4FİZ.9.1.3Yedi adı ve katkılarını kapat, dönem sırasıyla yazmayı dene. Sonra bir bilim insanı seçip üç cümlelik sunum yaz: bakış açısı, çalışma biçimi, bilime etkisi.
5FİZ.9.1.4Bir kurum seç ve önce üç soru yaz ("burada fizikçi hangi işi yapıyor?", "bu iş için hangi bölüm okunur?"). Sonra resmî sitesinden cevapları bul, kaynağı not et ve bilginin doğruluğunu değerlendir. Çıktının (b), (c) ve (ç) basamağı budur.
6hepsiİlgini çeken bir mesleği seç ve kariyer yol haritası çiz: hangi bölüm, hangi lisansüstü, hangi kurum, hangi iş. Programın performans görevi tam olarak budur.
Süre: ders saati 8. Bu üniteyi ilk haftada bitir, 9.2 Kuvvet ve Hareket'e geç — asıl puan orada.
Uçağın motorundan aldığı hız ile rüzgârın hızı farklı yönlerdeyse uçak hangi yöne gider? Bu ünitede yönü olan nicelikleri (vektörleri) tanıyacak ve onlarla hesap yapmayı öğreneceksin. Ders saati 24 — 9. sınıfın en uzun ünitesi.
ÜNİTE HARİTASI · DERS SAATİ 24
#Ne öğreneceksinKod
1Nicelikleri temel ve türetilmiş olarak sınıflandırmakFİZ.9.2.1
2Skaler ve vektörel nicelikleri karşılaştırmakFİZ.9.2.2
3Eşit, zıt ve gerçek sayıyla çarpılmış vektörleri tanımakFİZ.9.2.3
4Vektörleri toplamak ve bileşenlerine ayırmakFİZ.9.2.4
5Doğadaki dört temel kuvveti karşılaştırmakFİZ.9.2.5
6Hareketin temel kavramlarını tanımlayıp hesaplamakFİZ.9.2.6
7Hareket türlerini sınıflandırmakFİZ.9.2.7
Program üç sınır koyuyor; bunlara çalışma: trigonometrik hesap yok · hareket grafiği (x-t, v-t) yok · ivmeli hareket denklemleri yok. İvmenin tanım bağıntısı (a = Δv ÷ Δt) kapsam içindedir. Bu sınıf düzeyinde bileşenlerine ayırma yalnızca birbirine dik Kartezyen eksenlerde ele alınır.
1
Temel ve türetilmiş niceliklerFİZ.9.2.1
Bu bölüm bitince: Bir niceliği birimine bakarak temel mi türetilmiş mi olduğunu söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Sana bir nicelik listesi verilip "Hangileri temel niceliktir?" diye sorulur. Ya da bir birim verilir (örneğin kg·m²/s³) ve "Bu nicelik hangi temel niceliklerden türetilmiştir?" denir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Uluslararası Birimler Sistemi (SI) 1960'ta Paris'teki konferansta tanımlandı ve yedi temel nicelik belirlendi. Temel nicelik doğrudan ölçülür ve kendi başına ifade edilir. Türetilmiş nicelik ise temel niceliklerden kurulan bir matematiksel modelle tanımlanır.
YEDİ TEMEL NİCELİK — EZBERLENECEK
Nicelik ve sembolüBirimiÖlçüm aleti
Uzunluk  ℓmetre  mcetvel, şerit metre, kumpas
Kütle  mkilogram  kgeşit kollu terazi
Zaman  tsaniye  skronometre
Elektrik akımı  iamper  Aampermetre
Sıcaklık  Tkelvin  Ktermometre
Işık şiddeti  Ikandela  cdfotometre
Madde miktarı  nmol  mol—
BAZI TÜRETİLMİŞ NİCELİKLER
Nicelik ve sembolüBirimiNasıl kurulur
Alan  Am²uzunluk × uzunluk
Sürat  υm/suzunluk ÷ zaman
Kuvvet  Fkg·m/s² (N)kütle × uzunluk ÷ zaman²
Enerji  Ekg·m²/s² (J)kuvvet × uzunluk
Basınç  Pkg/m·s² (Pa)kuvvet ÷ alan
Elektrik yükü  qA·s (C)akım × zaman
Temel niceliklerden türetilmiş nicelik kurmaYedi SI temel niceliğinin sürat, yoğunluk, kuvvet ve enerji birimlerini nasıl oluşturduğunu gösterir. 7 TEMEL NİCELİK → TÜRETİLMİŞ NİCELİKLER uzunlukmkütlekgzamansakımAsıcaklıkKmaddemolışıkcd SÜRATm/suzunluk ÷ zamanYOĞUNLUKkg/m³kütle ÷ hacimKUVVETkg·m/s²kütle × ivmeENERJİkg·m²/s²kuvvet × yol AYIRT ETME KURALITek temel birim ve birinci kuvvet → temelBirimler birleşmiş ya da üslü → türetilmiş
Görsel 9.2K: Temel niceliklerden türetilmiş nicelik kurma
Ayırt etme kuralı: birim, tek bir temel birimin birinci kuvveti ise nicelik temeldir (m, kg, s, A, K, cd, mol). Birimde birden fazla temel birim varsa ya da aynı temel birim üslü yazılmışsa (m², m³, m/s) nicelik türetilmiştir.
Örnek. Gücün birimi kg·m²/s³ olarak veriliyor. Güç, hangi temel niceliklerden türetilmiştir?
ÇÖZÜMBirimi parçalara ayır: kg → kütle, m → uzunluk, s → zaman. Üç temel nicelik var, demek ki güç türetilmiş bir niceliktir.
SEN DENEKuvvetin birimi newton, açık yazılışı kg·m/s². Kuvvet hangi temel niceliklerden türetilmiştir? Kuvvet temel bir nicelik midir?
Cevabı gör
Kütle (kg), uzunluk (m) ve zaman (s). Birimde üç ayrı temel birim olduğu için kuvvet türetilmiş bir niceliktir — newton kısa yazılışıdır, temel olduğu anlamına gelmez.
SIK HATAKısa isme aldanmak. Newton, joule, pascal, coulomb hep türetilmiş birimlerin takma adıdır. Açık yazılışına bak.
30 SANİYEDE
  • Yedi temel: uzunluk · kütle · zaman · elektrik akımı · sıcaklık · ışık şiddeti · madde miktarı.
  • Türetilmiş nicelik, temel niceliklerden matematiksel modelle kurulur.
  • Ayırt etme yolu: birim tek bir temel birim ve üssüz mü? Değilse türetilmiştir.
  • SI 1960, Paris.
2
Skaler ve vektörel niceliklerFİZ.9.2.2
Bu bölüm bitince: Bir niceliğin yön bilgisine ihtiyaç duyup duymadığını ayırt edebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir metin verilir, içindeki nicelikleri skaler–vektörel diye ayırman istenir. Ya da aynı doğrultuda iki kuvvet verilip bileşke sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Skaler nicelik: bir sayı ve bir birimle ifade edilir. Vektörel nicelik: sayı ve birimin yanında yönünün de belirtilmesi gerekir.
KİTABIN LİSTESİ + ÜNİTENİN GERİ KALANI
SkalerVektörel
kütle · sıcaklık · yoğunluk · hacim · uzunluk · zaman · enerjikuvvet · hız · konum · yer değiştirme · ivme
Kitabın s.63 tablosunda vektörel sütununda yalnızca kuvvet ve hız vardır; konum, yer değiştirme ve ivme ünitenin ilerleyen bölümünde tanımlanır. Sınav sorusu genelde hız–sürat ve yer değiştirme–alınan yol çiftlerinden gelir: her çiftin ilki vektörel, ikincisi skalerdir.
BENZER YÖNLERİ — PROGRAM BUNU DA SORUYOR
İkisi de fiziksel niceliktir, ikisi de bir sayı ve bir birimle ölçülür, ikisi de bir ölçüm aletiyle belirlenir. Tek fark: vektörel nicelik ayrıca yön bilgisi ister.
Neden yön önemli?
Bir kanepeyi iki kişi itiyor. Kuvvetlerin büyüklükleri aynı kalsa bile yönleri değişince sonuç değişir.
Konu çizimi
Görsel 9.4: Aynı doğrultudaki kuvvetlerin bileşkesi
a) İkisi de doğuya itiyor: 60 N + 40 N = 100 N, doğu yönünde. b) Biri doğuya, diğeri batıya itiyor: 60 N − 40 N = 20 N, doğu yönünde. Sayılar aynı, sonuç farklı — vektörel niceliğin anlamı budur.
Örnek. Üç ifade veriliyor. I. Suyun yoğunluğu 1000 kg/m³. II. İzmir'de kuzeybatı yönünde 12 km/h rüzgâr var. III. Evrende ölçülebilecek en düşük sıcaklık 0 K. Hangileri vektöreldir?
ÇÖZÜMI skaler (sayı + birim yeter) · II vektörel (kuzeybatı = yön bilgisi var) · III skaler. Yalnız II vektöreldir.
SEN DENEAynı doğrultuda ve aynı yönde 30 N ile 40 N uygulanıyor. Sonra aynı iki kuvvet zıt yönde uygulanıyor. İki durumdaki bileşkeler kaç N?
Cevabı gör
Aynı yönde: 30 + 40 = 70 N, kuvvetlerin yönünde. Zıt yönde: 40 − 30 = 10 N, büyük olanın yönünde. Aynı doğrultuda toplama, işaretli sayı toplamıdır.
SIK HATASayı gördüğü her yeri vektörel sanmak. Bir nicelik ancak yön bilgisi taşıyorsa vektöreldir. "20 °C" sadece sayı ve birimdir → skaler. "Kuzeye 20 m" yön içerir → vektörel. Birimin varlığı değil, yönün varlığı belirler.
30 SANİYEDE
  • Skaler = sayı + birim. Vektörel = sayı + birim + yön.
  • Aynı doğrultuda toplama: aynı yön → topla, zıt yön → çıkar.
  • Sonuç, büyük olan kuvvetin yönündedir.
  • Hız vektörel, sürat skalerdir; yer değiştirme vektörel, alınan yol skalerdir.
3
Vektörlerin özellikleriFİZ.9.2.3
Bu bölüm bitince: Kareli düzlemde eşit, zıt ve sayıyla çarpılmış vektörleri tanıyıp birbiri cinsinden yazabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Kareli düzlemde birkaç vektör verilir: "hangisi hangisine eşittir?", "hangisi hangisinin kaç katıdır?" diye sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Vektör bir yönlü doğru parçasıyla gösterilir; iki özelliği vardır: yön (okun gösterdiği taraf) ve büyüklük (okun uzunluğu). Bir vektör, bu iki özelliği değişmeden paralel taşınabilir — yeri önemli değildir.
Konu çizimi
Görsel 9.5: Eşit vektör, zıt vektör ve reel sayı ile çarpım
Eşit vektör: yönü ve büyüklüğü aynı. Zıt vektör: büyüklüğü aynı, yönü ters. Alt bölümde aynı vektörün farklı sayılarla çarpımı var.
GERÇEK SAYI İLE ÇARPIM — YEDİ DURUM
Çarpılan sayıBüyüklükYön
1'den büyük (ör. 2)artardeğişmez
1değişmezdeğişmez
0 ile 1 arası (ör. ½)azalırdeğişmez
0sıfır oluryön kalmaz (sıfır vektör)
−1 ile 0 arası (ör. −½)azalırters döner
−1değişmezters döner → zıt vektör
−1'den küçük (ör. −2)artarters döner
Tek cümlelik kural: sayının işareti yönü belirler (eksi ise yön ters döner), mutlak değeri büyüklüğün kaç katına çıkacağını belirler. Zıt vektör, −1 ile çarpımın kendisidir.
Örnek. Kareli düzlemde dört vektör var: A batıya 2 birim, B batıya 2 birim, C doğuya 4 birim, D doğuya 2 birim. a) A'ya eşit olan? b) A'ya zıt olan? c) A'yı C cinsinden yaz.
ÇÖZÜMa) Yönü ve büyüklüğü aynı olan B. b) Büyüklüğü aynı, yönü ters olan D. c) A'nın büyüklüğü C'nin yarısı, yönü ters → A = −½C.
SEN DENEBir A vektörü doğuya 3 birim. −2A vektörünü tarif et: kaç birim ve hangi yönde?
Cevabı gör
Sayının mutlak değeri 2 → büyüklük 2 × 3 = 6 birim. İşaret negatif → yön ters döner, yani batıya. Cevap: batıya 6 birim.
SIK HATAVektörün büyüklüğünü negatif sanmak. Büyüklük her zaman pozitiftir; eksi işareti yönü çevirir, büyüklüğü değil.
30 SANİYEDE
  • Vektörün iki özelliği: yön ve büyüklük. Yeri değil.
  • Eşit vektör: yön + büyüklük aynı. Zıt vektör: büyüklük aynı, yön ters.
  • Sayının işareti yönü, mutlak değeri büyüklüğü belirler.
  • Vektör, özellikleri bozulmadan paralel taşınabilir.
4
Vektörleri toplama ve bileşenlerine ayırmaFİZ.9.2.4
Bu bölüm bitince: Üç yöntemi (uç uca ekleme · paralelkenar · bileşenlerine ayırma) uygulayıp bileşke vektörü bulabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Kareli düzlemde iki ya da üç vektör verilir, bileşke istenir. Ya da bir vektörün x ve y bileşenleri sorulur. Bu bölüm, ünitenin en çok pratik gerektiren kısmıdır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Bileşke vektör: iki ya da daha fazla vektörün yaptığı etkiyi tek başına yapabilen vektördür. R ile gösterilir.
Toplamadan önce iki kontrol: birimler aynı mı? (2 kg + 700 g toplanmaz; önce 700 g = 0,7 kg yapılır.) Ve türler aynı mı? Kuvvetle kuvvet, hızla hız toplanır; hız ile kuvvet toplanmaz.
Konu çizimi
Görsel 9.6: Uç uca ekleme ve paralelkenar yöntemi
Uç uca ekleme: B, yönü ve büyüklüğü bozulmadan A'nın ucuna taşınır; A'nın başından B'nin ucuna çizilen vektör bileşkedir. Paralelkenar: iki vektör aynı noktadan başlatılır, uçlardan paraleller çizilir, köşegen bileşkedir. İkisi de aynı sonucu verir — sınavda hangisi kolaysa onu kullan.
Konu çizimi
Görsel 9.7: Bir vektörün dik bileşenlerine ayrılması
Bileşenlerine ayırma: vektörün başlangıcı orijine taşınır; ucundan eksenlere paraleller çizilir. Eksenler üzerinde oluşan Ax ve Ay vektörlerine bileşen denir. Bileşenlerin vektörel toplamı A'nın kendisidir. Bu ünitede yalnız dik koordinat sistemi kullanılır; açı hesabı yoktur.
Örnek. Kareli düzlemde A vektörü sağa 4 birim, yukarı 1 birim; B vektörü sağa 1 birim, yukarı 3 birim. Bileşke R kaç birimdir, hangi yöndedir?
ÇÖZÜMBileşenleri ayrı ayrı topla: yatayda 4 + 1 = 5 birim sağa, düşeyde 1 + 3 = 4 birim yukarı. R, orijinden (5, 4) noktasına giden vektördür. Üç yöntemin üçü de bu sonucu verir.
SEN DENEBir cisme sağa doğru 3 N, yukarı doğru 4 N büyüklüğünde, birbirine dik iki kuvvet etki ediyor. Bileşkenin büyüklüğü kaç N'dir?
Cevabı gör
Dik iki vektör bir dik üçgen kurar: √(3² + 4²) = √25 = 5 N. Klasik 3-4-5 üçgeni. Kitabın yöntemi bileşkeyi kareli düzlemde birim sayarak ölçmektir; dik durumda Pisagor aynı sonucu daha hızlı verir. Açı hesabı (trigonometri) bu ünitede istenmez.
SIK HATAVektörleri düz sayı gibi toplamak. 3 + 4 = 7 yalnızca vektörler aynı doğrultuda ve aynı yönde ise doğrudur. Zıt yönde iseler bileşke 1, birbirine dik iseler 5 olur.
30 SANİYEDE
  • Bileşke = birkaç vektörün işini tek başına yapan vektör.
  • Toplamadan önce birim ve tür aynı mı diye bak.
  • Üç yöntem aynı sonucu verir: uç uca ekleme · paralelkenar · bileşenlere ayırma.
  • Bileşenlere ayırmada dik koordinat sistemi, trigonometri yok.
5
Doğadaki temel kuvvetlerFİZ.9.2.5
Bu bölüm bitince: Bir olayı, etki mesafesine ve etkidiği parçacığa bakarak dört temel kuvvetten birine bağlayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir olay listesi verilir, her birinin hangi temel kuvvetle açıklandığı sorulur. Ya da "etki uzaklığı / kuvvetin özelliği" tablosu verilip hangi kuvvet olduğu istenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Önce kuvvetin ne olduğunu netleştir: bir cismi harekete geçirebilen, hızlandırabilen, yavaşlatabilen, durdurabilen; yönünü ya da şeklini değiştirebilen etkiye kuvvet denir. Birimi newton (N), sembolü F.
DOĞADAKİ DÖRT TEMEL KUVVET
KuvvetEtki mesafesi ve kime etki ettiğiÖrnek
Güçlü nükleerAtom çekirdeği ile sınırlı — en güçlü kuvvettir. Çekirdekteki proton ve nötronlara etki ederÇekirdekte proton ve nötronların bir arada tutulması
Zayıf nükleerÇekirdek ile sınırlı; güçlü nükleerden daha kısa. Proton ve nötronları başka parçacığa dönüştürürBeta bozunması · karbon-14 çekirdeğinin azot-14 çekirdeğine dönüşmesi
Elektro­manye­tikSonsuz kabul edilir. Elektrik yüklerine, mıknatıslara ve manyetik maddelere etki ederSürtülen tarağın kâğıdı çekmesi · pusula · maglev treni
Kütle çekimSonsuz kabul edilir. Kütlesi olan bütün maddelere etki ederElmanın düşmesi · gezegenlerin dolanması · gelgit · cismin ağırlığı
Dördünün ortak yönü: hepsi bir etkileşimdir, hepsinin birimi newtondur, hepsi cisimlerin hareketini ya da yapısını değiştirebilir ve hiçbiri temas gerektirmez. Ayrıldıkları yer: etki mesafesi, şiddeti ve kime etki ettiği.
Konu çizimi
Görsel 9.8: Doğadaki dört temel kuvvetin etki mesafesi
Görsel niteldir: kitap sayısal menzil vermez, yalnızca "atom çekirdeği ile sınırlı" ve "sonsuz kabul edilir" der. Zayıf nükleerin etki alanı güçlü nükleerden kısadır.
Örnek. Şu olaylar hangi temel kuvvetle açıklanır? a) Okyanuslarda gelgit b) Pusulanın kuzeyi göstermesi c) Karbon atomunun azota dönüşmesi ç) Demir çekirdeğinin dağılmadan durması
ÇÖZÜMa) Kütle çekim (Ay ile Dünya'nın kütleleri) · b) Elektromanyetik (manyetik alan) · c) Zayıf nükleer (çekirdek bir parçacığı başka parçacığa dönüştürüyor) · ç) Güçlü nükleer (proton ve nötronları bir arada tutuyor).
SEN DENEKarbon-14 çekirdeği beta bozunmasıyla azot-14 çekirdeğine dönüşüyor. Bu dönüşüm hangi temel kuvvetin ayırt edici örneğidir?
Cevabı gör
Zayıf nükleer kuvvet. Beta bozunmasında çekirdekteki bir nötron protona dönüşür; parçacık türünü değiştiren bu süreç zayıf etkileşimin ayırt edici örneğidir.
Bilimsel kapsam notu: MEB 9. sınıf kitabındaki bir etkinlik, nötronla tetiklenen uranyum fisyonunu zayıf nükleer kuvvet altında sınıflandırıyor. Fakat tetiklenmiş fisyonun doğrudan mekanizması zayıf etkileşim değildir; zayıf etkileşimin temiz örneği beta bozunmasıdır. Bu kart fiziksel mekanizmayı esas alır; kitap etkinliğinin sınıflandırmasıyla karşılaşırsan aradaki farkı bil.
SIK HATAEtki mesafesi ile şiddeti karıştırmak. Kitap yalnızca güçlü nükleerin en güçlü kuvvet olduğunu söyler; menzili ise çekirdekle sınırlıdır. Kütle çekimin menzili sonsuzdur ama şiddeti dördü arasında en küçüktür (bu son bilgi kitapta yoktur, ek bilgidir).
30 SANİYEDE
  • Dört kuvvet: güçlü nükleer · zayıf nükleer · elektromanyetik · kütle çekim.
  • Menzili sonsuz olan ikisi: elektromanyetik ve kütle çekim.
  • Çekirdek geçiyorsa nükleer, yük ya da mıknatıs geçiyorsa elektromanyetik, kütle geçiyorsa kütle çekim.
  • Güçlü nükleer en güçlü, ama menzili çekirdekle sınırlı.
6
Hareketin temel kavramlarıFİZ.9.2.6
Bu bölüm bitince: Alınan yol ile yer değiştirmeyi, sürat ile hızı ve anlık ile ortalama değerleri ayırıp hesaplayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir güzergâh verilir (çoğu zaman kareli düzlemde), alınan yol / yer değiştirme / ortalama sürat / ortalama hız istenir. Bu ünitede sayısal hesap yapılan tek bölüm budur.
NASIL ÇALIŞIYOR
ON BİR KAVRAM, TEK TABLO
Kavram ve sembolüTanım (ve türü)Birim
Referans noktasıHareketi tanımlamak için seçilen, hareket etmediği kabul edilen nokta—
Konum  xCismin, referans noktasına göre bulunduğu yer  vektörelm
Alınan yol  xÇizilen yörüngenin uzunluğu  skalerm
Yer değiştirme  ΔxSon konum ile ilk konum arasındaki yönlü uzaklık  vektörelm
Sürat  υBirim zamanda alınan yol  skalerm/s
Anlık süratBir andaki sürat; anlık hızın büyüklüğü  skalerm/s
Ortalama sürat  υortAlınan yolun toplam süreye oranı  skalerm/s
Hız  υBirim zamanda yapılan yer değiştirme  vektörelm/s
Anlık hızBir andaki hız — büyüklüğü ve yönü  vektörelm/s
Ortalama hız  υortYer değiştirmenin toplam süreye oranı  vektörelm/s
İvme  aBirim zamandaki hız değişimi  vektörelm/s²
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — DÖRT TANEsüratort = toplam yol ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama sürat — skalerυort = Δx ÷ ΔtNE ANLATIR?ortalama hız — vektörelΔx = xson − xilkNE ANLATIR?yer değiştirmea = (υson − υilk) ÷ ΔtNE ANLATIR?ivme
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimsüratortortalama süratm/sυortortalama hızm/sxilk/sonilk ve son konummΔxyer değiştirmemΔtgeçen süresaivmem/s²υilk/sonilk ve son hızm/s
Yol mu, yer değiştirme mi?
Alınan yol, izlediğin çizginin uzunluğudur — nereden geçtiğin önemlidir. Yer değiştirme, başlangıçtan bitişe çizilen oktur — aradan nasıl geçtiğin önemsizdir. Başladığın yere dönersen yer değiştirme sıfırdır, ama alınan yol sıfır değildir.
Konu çizimi
Görsel 9.9: Alınan yol ile yer değiştirmenin karşılaştırılması
Örnek. Emine A noktasından B'ye 80 m, oradan dik dönüp C'ye 60 m yürüyor. Toplam süre 40 s. a) Alınan yol b) Yer değiştirme c) Ortalama sürat ç) Ortalama hız
ÇÖZÜMa) 80 + 60 = 140 m
b) Dik üçgen: √(80² + 60²) = √10000 = 100 m
c) 140 ÷ 40 = 3,5 m/s
ç) 100 ÷ 40 = 2,5 m/s
Ortalama sürat her zaman ortalama hızın büyüklüğünden büyük ya da eşittir; eşit olması için yolun doğrusal ve tek yönlü olması gerekir.
SEN DENEBir araç doğrusal yolda A→B arasını 240 m yol alarak 10 s'de, B→C arasını yine 240 m yol alarak 20 s'de geçiyor. A→C ortalama sürati kaç m/s?
Cevabı gör
Toplam yol 240 + 240 = 480 m, toplam süre 10 + 20 = 30 s. υort = 480 ÷ 30 = 16 m/s. Dikkat: iki süratin ortalaması (24 ve 12 → 18) yanlıştır, çünkü iki bölümün süreleri eşit değil. Süreler eşit olsaydı aritmetik ortalama doğru sonucu verirdi.
SIK HATASüratlerin ortalamasını almak. Ortalama sürat = toplam yol ÷ toplam süre. Süratlerin aritmetik ortalaması yalnızca bölümlerin süreleri eşitse doğru sonucu verir; yollar eşitse yanlış çıkar.
30 SANİYEDE
  • Alınan yol skaler, yer değiştirme vektöreldir.
  • Sürat skaler, hız vektöreldir. Anlık sürat her zaman anlık hızın büyüklüğüne eşittir; ortalama sürat ile ortalama hızın büyüklüğü ancak doğrusal ve tek yönlü harekette eşit olur.
  • Ortalama sürat = toplam yol ÷ toplam süre. Süratlerin ortalaması değil.
  • Başladığın yere dönersen yer değiştirme sıfır, ortalama hız sıfırdır.
7
Hareket türleriFİZ.9.2.7
Bu bölüm bitince: Bir hareketi öteleme, dönme ve titreşim diye ayırabilecek; birden fazlasını aynı anda yapan cisimleri fark edebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Olay listesi verilir, hareket türüyle eşleştirilir. En sevilen soru: "hangisi aynı anda iki tür hareket yapar?"
NASIL ÇALIŞIYOR
Hareket referans noktasına göre tanımlanır: bir cisim seçilen noktaya göre zamanla yer değiştiriyorsa hareket ediyordur. Aynı cisim, farklı referans noktasına göre hareketsiz de olabilir.
ÜÇ HAREKET TÜRÜ
TürNe olurÖrnek
ÖtelemeCismi oluşturan parçalar birlikte ve aynı yönde hareket eder; bütün parçalar eşit yer değiştirir.balkondan düşen saksı · itilen masa · buz pistinde patenci
DönmeCisim sabit bir nokta (eksen) etrafında çember çizer; parçalar eksene eşit uzaklıkta kalır.dönme dolap · akrep ve yelkovan · helikopter pervanesi
TitreşimCisim bir denge konumundan geçerek gidip gelir.salıncak · su yüzeyindeki dalgalar · diyapazon · gitar teli
Konu çizimi
Görsel 9.10: Öteleme, dönme ve titreşim hareketi
a) Öteleme: cismin her noktası eşit yer değiştirir — üç ok da aynı boyda. b) Dönme: her nokta, eksene eşit uzaklıkta kalarak çember çizer; merkeze yakın nokta küçük çember, uzak nokta büyük çember. c) Titreşim: cisim denge konumundan geçerek gidip gelir.
Örnek. Yolda ilerleyen bir bisikletin hareketini inceleyelim. Bisikletin bütünü ve tekerleği hangi hareketi yapar?
ÇÖZÜMBisikletin bütünü yol boyunca ilerlediği için öteleme yapar. Tekerlek ise aynı anda hem kendi ekseni etrafında dönme, hem bisikletle birlikte öteleme yapar. Bir cisim iki türü aynı anda yapabilir.
SEN DENEŞunları sınıflandır: a) çekiçle çakılan çivi b) yuvarlanan top c) tavan vantilatörü ç) salıncakta sallanan çocuk
Cevabı gör
a) Öteleme (çivi doğrultu boyunca ilerler) · b) Öteleme + dönme · c) Dönme (sabit eksen etrafında) · ç) Titreşim (denge konumundan geçerek gidip gelme).
SIK HATAYuvarlanmayı tek tür sanmak. Yuvarlanan tekerlek hem döner hem öteler. Soru "hangisi iki tür yapar?" diye sorarsa cevap genelde budur.
30 SANİYEDE
  • Hareket referans noktasına göre tanımlanır.
  • Öteleme: bütün parçalar eşit yer değiştirir.
  • Dönme: parçalar bir eksene eşit uzaklıkta kalır.
  • Titreşim: denge konumundan geçerek gidip gelme.
Nereye bağlanıyor? Buradaki vektör toplama ve bileşenlere ayırma, 9.3 Akışkanlar'da kuvvet dengesinde, 11. sınıfta ise kuvvet-hareket problemlerinin tamamında kullanılacak. Ders saati 24 — bu üniteye zaman ayır, en çok soru buradan gelir.
Bu ünitede hem sınıflandırma hem hesap var. Soru hangi çıktıdan geldiyse yöntem de değişir.
ÇIKTIYA GÖRE SORU TİPİ
ÇıktıNasıl sorulurNe yapmalısın
FİZ.9.2.1nicelik ya da birim verilirbirim tek bir temel birim ve üssüz mü? Değilse türetilmiştir
FİZ.9.2.2metin verilir, nicelikler ayrılırcümlede yön geçiyor mu diye bak
FİZ.9.2.3kareli düzlemde vektörlerönce yönü, sonra kaç kare olduğunu yaz
FİZ.9.2.4iki üç vektör, bileşke isteniryatay ve düşey bileşenleri ayrı ayrı topla
FİZ.9.2.5olay listesi, kuvvet istenirolayda çekirdek mi, yük mü, kütle mi geçiyor?
FİZ.9.2.6güzergâh verilir, hesap istenirönce yol ve yer değiştirmeyi ayrı bul; sonra anlık mı ortalama mı istendiğine bak
FİZ.9.2.7olay listesi, tür isteniriki tür birden var mı diye kontrol et
Kareli düzlem soruları için üç adım
1. Vektörü (sağa kaç, yukarı kaç) biçiminde yaz. 2. Toplamada sağa gidenleri kendi arasında, yukarı gidenleri kendi arasında topla. 3. Sonucu yine (sağa kaç, yukarı kaç) olarak söyle. Bu üç adım, uç uca ekleme ile paralelkenarın ikisinin de yerini tutar.
HESAPTA ZAMAN KAZANDIRAN İKİ ŞEY
• Dik iki vektörün bileşkesinde 3-4-5 ve 6-8-10 üçgenlerini tanı; kareli düzlem soruları bu tam sayılı üçgenler üzerine kurulur.
• Ortalama sürat sorusunda önce toplam yolu ve toplam süreyi ayrı ayrı yaz, sonra böl. Ara süratleri hesaplama.
Bu ünitenin tuzakları hep aynı yerlerden çıkar: skaler–vektörel karışması ve ortalama alma.
SEKİZ HATA
HataDoğrusu
Süratlerin ortalamasını almakOrtalama sürat = toplam yol ÷ toplam süre. Aritmetik ortalama yalnızca bölümlerin süreleri eşitse doğru çıkar; yollar eşitse yanlış çıkar.
Yol ile yer değiştirmeyi aynı sanmakYol izlenen çizginin uzunluğu, yer değiştirme baştan sona çizilen ok. Başlangıca dönülürse yer değiştirme sıfırdır.
Vektörleri düz sayı gibi toplamak3 + 4 = 7 yalnız aynı doğrultuda ve aynı yönde geçerlidir. Zıt yönde iseler bileşke 1, birbirine dik iseler 5'tir.
Vektörün büyüklüğünü negatif sanmakBüyüklük daima pozitiftir; eksi işareti yönü çevirir.
Sayı gördüğü her yeri vektörel sanmakVektörel olmanın şartı yön bilgisi taşımaktır. "20 °C" skaler, "kuzeye 20 m" vektöreldir.
Newton'u temel birim sanmakN = kg·m/s². İçinde üç temel birim var → türetilmiş.
Menzil ile şiddeti karıştırmakGüçlü nükleerin menzili çok kısa ama en güçlü kuvvettir. Kütle çekimin menzili sonsuz, şiddeti ise en küçüktür (bu son bilgi kitapta yok, ek bilgidir).
Yuvarlanmayı tek tür sanmakYuvarlanan tekerlek hem döner hem öteler.
PROGRAMIN SINIRLARI — BUNLARA ÇALIŞMA
Bu ünitede trigonometrik hesap, hareket grafiği (x-t, v-t) ve ivmeli hareket denklemleri yoktur. İvmenin tanım bağıntısı (a = Δv ÷ Δt) kapsam içindedir. Bileşenlerine ayırma yalnızca dik koordinat sisteminde yapılır. Gerisi 11. sınıfın konusudur; şimdi vaktini almasın.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — DÖRT TANEsüratort = toplam yol ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama sürat · skalerυort = Δx ÷ ΔtNE ANLATIR?ortalama hız · vektörelΔx = xson − xilkNE ANLATIR?yer değiştirmea = (υson − υilk) ÷ ΔtNE ANLATIR?ivme · m/s²
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimsüratortortalama süratm/sυortortalama hızm/sΔxyer değiştirmemΔtgeçen süresaivmem/s²υilk/sonilk ve son hızm/s
1 · YEDİ TEMEL NİCELİK VE BİRİMİ
uzunluk-metre (m) · kütle-kilogram (kg) · zaman-saniye (s) · elektrik akımı-amper (A) · sıcaklık-kelvin (K) · ışık şiddeti-kandela (cd) · madde miktarı-mol (mol)
2 · SKALER / VEKTÖREL
Skaler: kütle, sıcaklık, yoğunluk, hacim, uzunluk, zaman, enerji, alınan yol, sürat
Vektörel: kuvvet, hız, konum, yer değiştirme, ivme
3 · GERÇEK (REEL) SAYI İLE ÇARPIM
işaret yönü belirler (eksi ise ters döner) · mutlak değer büyüklüğü belirler (1'den büyükse uzar, küçükse kısalır)
4 · DÖRT TEMEL KUVVET
güçlü nükleer-çekirdeği bir arada tutar (menzil: çekirdek, en güçlü) · zayıf nükleer-çekirdeği değiştirir (menzil: çekirdekten de kısa) · elektromanyetik-yük ve mıknatıs (menzil: sonsuz) · kütle çekim-kütleler (menzil: sonsuz)
5 · ÜÇ HAREKET TÜRÜ
öteleme-bütün parçalar eşit yer değiştirir · dönme-parçalar eksene eşit uzaklıkta kalır · titreşim-denge konumundan geçerek gidip gelme
EZBERLEMEDEN TUTMANIN YOLU
Tabloyu kapat, yedi temel niceliği ve birimlerini yaz. Sonra listeye bak: kaçını doğru yazdın? Üç turda tamamı oturur.
Program bu ünitenin ölçme araçlarını sayıyor: yapılandırılmış grid, çalışma yaprağı, açık uçlu test, çıkış kartı, poster/broşür, sanal pano, öz ve akran değerlendirme formu. Plan da bunların provası.
YEDİ ADIMLIK PLAN
#ÇıktıNe yap
1FİZ.9.2.1Yedi temel niceliği ve birimlerini ezberden yaz. Sonra beş türetilmiş nicelik seç, her birinin birimini temel birimlere ayır.
2FİZ.9.2.2Bir gün boyunca karşılaştığın on niceliği not et (hava sıcaklığı, otobüs hızı, çanta kütlesi…). Her birine skaler mi vektörel mi yaz. Yapılandırılmış grid tam olarak budur.
3FİZ.9.2.3Kareli deftere bir A vektörü çiz. Yanına 2A, ½A, −A, −2A çiz. Her birinin altına yön ve büyüklüğünü yaz.
4FİZ.9.2.4Aynı iki vektörü üç yöntemle de topla ve sonuçların aynı çıktığını gör. Bu, ünitenin en kritik alıştırması — en az beş kez tekrarla.
5FİZ.9.2.5Dört kuvvet için birer çıkış kartı yaz: menzili, kime etki ettiği, bir örneği. Kartları karıştır, sadece örneğe bakarak kuvveti bulmayı dene.
6FİZ.9.2.6Evden okula giden yolunu kareli deftere çiz. Alınan yolu, yer değiştirmeyi, süreni ölç; ortalama sürat ve ortalama hızını hesapla. İkisi neden farklı çıktı, yaz.
7FİZ.9.2.7Evinden beş hareket örneği seç. Her biri için "hangi tür?" ve "aynı anda ikinci bir tür var mı?" diye sor.
Süre: ders saati 24. Bu ünite 9. sınıfın en uzunu. Üç haftaya yay; 4. adımı (vektör toplama) ayrı bir gün çalış — en çok pratik isteyen bölüm orasıdır.
Her adımın sonunda kendine sor: yönergeyi doğru izledim mi, hangi aşamada zorlandım, zorlandığımda ne yaptım? Programın öz değerlendirme formu tam olarak bunu soruyor.
Deniz altında 30 metreye inen turistik denizaltı ile 3000 metreye inen araştırma denizaltısı neden bambaşka tasarlanır? Çelik bir bilye batarken çelik bir gemi neden yüzer? Bu ünite akışkanların — sıvıların ve gazların — nasıl kuvvet uyguladığını anlatıyor. Ders saati 18.
ÜNİTE HARİTASI · DERS SAATİ 18
#Ne öğreneceksinKod
1Basıncın neye bağlı olduğunu bulmakFİZ.9.3.1
2Durgun sıvılarda basıncı hesaplamakFİZ.9.3.2
3Pascal Yasası ve hidrolik sistemleri sorgulamakFİZ.9.3.3
4Açık hava basıncına ilişkin çıkarım yapmakFİZ.9.3.4
5Kaldırma kuvvetinin değişkenlerini deneyle bulmakFİZ.9.3.5
6Kaldırma kuvvetinin nedenini basınçla açıklamakFİZ.9.3.6
7Sürat ile basınç ilişkisini (Bernoulli) genellemekFİZ.9.3.7
İki anahtar kavram: basınç ve kaldırma kuvveti. Programın adıyla andığı tek deney Torricelli; ayrıca 9.3.5'te kendi tasarlayacağın kaldırma kuvveti deneyi var. Tek ilke: Bernoulli. Kapsam dışı olanlar: su cenderesinde F1/A1 = F2/A2 hesabı yok, P = P0 + h·d·g yok, Bernoulli denklemi yok.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — ALTI TANEP = F ÷ ANE ANLATIR?basınç · Pa (N/m²) · F yüzeye dik kuvvet, A yüzey alanı (m²)G = m · gNE ANLATIR?ağırlık · N · g = 10 N/kg (Torricelli hesabında 9,8 N/kg alınır)P = h · d · gNE ANLATIR?durgun sıvı basıncı · h derinlik (m), d yoğunluk (kg/m³)F = h · d · g · ANE ANLATIR?sıvının kap tabanına uyguladığı kuvvet · NFk = Vb · ds · gNE ANLATIR?kaldırma kuvveti · Vb batan hacim (m³), ds sıvının yoğunluğu (kg/m³)P0 = 76 cmHg = 1,013 · 105 PaNE ANLATIR?deniz seviyesinde açık hava basıncı
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimPbasınçPaFyüzeye dik kuvvetNAyüzey alanım²GağırlıkNmkütlekggyer çekimi ivmesim/s²hsıvı derinliğimdyoğunlukkg/m³Fkkaldırma kuvvetiNVbcismin batan hacmim³dssıvının yoğunluğukg/m³P0açık hava basıncıPa
1
BasınçFİZ.9.3.1
Bu bölüm bitince: Bir cismin bir yüzeye uyguladığı basıncı hangi iki büyüklüğün belirlediğini bilecek ve basıncı artırıp azaltmanın yolunu söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir cismin farklı yüzeylerine yatırıldığı görseller verilir; kuvvet, temas alanı ve basıncı tabloya yazman istenir. Ya da günlük hayattan bir alet (çivi, kar ayakkabısı, bıçak) verilip "basıncı artırmak mı azaltmak mı istenmiş?" diye sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Birim yüzeye etki eden dik kuvvetin büyüklüğüne basınç denir. Basınç skaler bir büyüklüktür, P ile gösterilir, birimi pascaldır (Pa).
Bir cisim, kendi ağırlığı yüzünden durduğu yüzeye basınç uygular. Ağırlık G = m·g olduğundan yatay zemindeki bir cisim için P = F/A = G/A = m·g/A yazılır. Ayrıca cisimler, üzerine uygulanan kuvveti yönünü ve büyüklüğünü değiştirmeden aynen iletir — çiviye vurduğunda aynı kuvvet uca gider, ama ucun alanı çok küçük olduğu için oradaki basınç devasa olur.
Konu çizimi
Görsel 9.11: Aynı ağırlık, farklı temas alanı
İki durumda da yere uygulanan kuvvet aynı: 4G. Değişen tek şey temas alanı. a) Alan A → P = 4G/A. b) Alan 4A → P = G/A. Alan 4 kat artınca basınç 4 kat azaldı.
Kural tek cümle: kuvvet sabitken alan büyürse basınç küçülür, alan küçülürse basınç büyür. Basınç, kuvvetle doğru, alanla ters orantılıdır.
Örnek. Özdeş küplerden oluşan bir cisim önce dik (tek küp yere değecek biçimde), sonra yatık (dört küp yere değecek biçimde) bırakılıyor. Her küpün ağırlığı G, bir yüzeyinin alanı A. Her iki durumda kuvvet, temas alanı ve basınç nedir?
ÇÖZÜMKuvvet iki durumda da cismin ağırlığına eşittir: 4G. Dik durumda temas alanı A → basınç 4G/A. Yatık durumda temas alanı 4A → basınç G/A. Yani yatık bırakmak, yere uygulanan basıncı azaltır.
SEN DENEKar ayakkabısının tabanı neden geniş, çadır kazığının ucu neden sivri yapılır? İkisinde de amaç aynı mı?
Cevabı gör
Amaçlar zıttır. Kar ayakkabısında ağırlık aynı kalır ama temas alanı büyütülür → basınç azalır, ayak kara batmaz. Çadır kazığında uygulanan kuvvet aynı kalır ama temas alanı küçültülür → basınç artar, kazık toprağa girer.
SIK HATAKuvvet ile basıncı aynı sanmak. Cismi çevirdiğinde ağırlığı değişmez, değişen yalnız temas alanı ve dolayısıyla basınçtır.
30 SANİYEDE
  • Basınç = birim yüzeye etki eden dik kuvvet. Skaler, birimi Pa.
  • P = F/A; yatay zemindeki cisim için P = G/A = m·g/A.
  • Alan büyürse basınç küçülür, alan küçülürse basınç büyür.
  • Cisimler kuvveti aynen iletir; değişen basınçtır.
2
Durgun sıvılarda basınçFİZ.9.3.2
Bu bölüm bitince: Sıvı basıncının hangi üç şeye bağlı, neye bağlı olmadığını ayırt edebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Şekilleri farklı kaplarda aynı sıvı verilir, taban basınçlarını karşılaştırman istenir. Ya da "basıncı artırmak için ne yapılabilir?" diye sorulur. Barajın alt duvarının kalın olması da bu çıktıdandır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sıvı basıncını üç şey belirler: derinlik (h), sıvının yoğunluğu (d) ve yer çekimi ivmesi (g). Üçü de basınçla doğru orantılıdır.
P = h · d · g  —  durgun sıvının bir noktadaki basıncı. Basıncı oluşturan kuvvet ise F = h · d · g · A'dır.
Bu formül nereden geliyor?
Silindirik kapta sıvının hacmi V = A·h, kütlesi m = d·V = A·h·d, ağırlığı G = A·h·d·g olur. Basınç P = G/A yazılınca A sadeleşir ve geriye P = h·d·g kalır. A sadeleştiği için basınç taban alanına bağlı değildir — ünitenin en çok sorulan sonucu budur.
Konu çizimi
Görsel 9.12: Aynı sıvı ve aynı derinlikte kap şekli taban basıncını değiştirmez
Üç kabın şekli ve taban alanı farklı, ama sıvı aynı cins ve yükseklik aynı. O hâlde taban basınçları da eşittir: PK = PL = PM. Kitabın koyduğu üç şart: eşit yükseklik · aynı sıcaklık · aynı cins sıvı.
SIK HATABasınç ile basıncı oluşturan kuvveti karıştırmak. Yukarıdaki üç kapta basınçlar eşittir ama taban alanları farklı olduğu için tabana etkiyen kuvvetler eşit değildir (F = P·A).
Örnek. İçinde sıvı bulunan dereceli bir silindirin tabanındaki sıvı basıncını artırmak için neler yapılabilir?
ÇÖZÜMÜç yol var, hepsi formüldeki bir değişkeni büyütür: (1) kaba aynı cins sıvı eklenerek derinlik artırılır. (2) Sıvının içine tuz atılarak yoğunluk artırılır. (3) Silindir, yer çekimi ivmesinin daha büyük olduğu bir yere — kutup bölgelerine — götürülür. Azaltmak için tersi yapılır; g için Ekvator'a götürülür.
SEN DENEBir baraj duvarı neden aşağı doğru gittikçe kalınlaşır?
Cevabı gör
Sıvı basıncı derinlikle doğru orantılı arttığı için duvarın alt kısmına etkiyen basınç, üst kısmına etkiyenden çok daha büyüktür. Duvarın alt bölümü bu büyük basıncın oluşturduğu kuvvete dayanacak biçimde kalın yapılır.
30 SANİYEDE
  • P = h·d·g. Üç değişkenin üçü de basınçla doğru orantılı.
  • Aynı h, d ve g için sıvı basıncı kabın şekline ve taban alanına bağlı değildir.
  • Ama tabana etkiyen kuvvet alana bağlıdır: F = h·d·g·A.
  • Sıvılar kabın yalnız tabanına değil yan yüzeylerine de basınç uygular.
3
Sıvı basıncının günlük hayatta kullanımıFİZ.9.3.3
Bu bölüm bitince: Pascal Yasası'nı, birleşik kapları ve su cenderesini anlatabilecek; topladığın bilginin doğruluğunu değerlendirebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Hidrolik kriko, fren, forklift, iş makinesi görselleri verilir; hangi ilkeyle çalıştığı ve küçük kuvvetin nasıl büyük kuvvete dönüştüğü sorulur. Birleşik kaplarda sıvı seviyeleri de klasik sorudur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Pascal Yasası: kapalı bir kaptaki sıvıya dışarıdan bir basınç uygulandığında bu basınç, sıvının her noktasına ve kabın iç yüzeyine eşit büyüklükte ve her yönde iletilir.
Kitabın önemli uyarısı: bu yasa, kabın her noktasında basıncın değil, meydana gelen basınç değişiminin eşit olduğunu söyler. Derinlik farkından gelen basınç yerinde durur; eklenen basınç her yere aynen dağılır.
Konu çizimi
Görsel 9.13: Kapalı sıvıda basınç değişiminin her noktaya iletilmesi
Su cenderesinde küçük pistona uygulanan F1 kuvvetinin oluşturduğu basınç, sıvı tarafından büyük pistona aynen iletilir. Basınç aynı kalsa da büyük pistonun kesit alanı çok daha geniş olduğu için oraya etkiyen kuvvet F2 çok daha büyüktür. Küçük kuvvet böylece büyük kuvvete dönüşür. Program bu ünitede sayısal F1/A1 = F2/A2 hesabı istemez.
Birleşik kaplar
En az iki kabın borularla birbirine bağlanmasıyla oluşan sisteme birleşik kaplar denir. Kolların şekli ve kesit alanı ne olursa olsun, aynı cins durgun sıvının seviyeleri eşitlenir — çünkü seviye farkı basınç farkı demektir ve sıvı, basıncın büyük olduğu yerden küçük olduğu yere akar. Akış, basınçlar eşitlenince durur.
Örnek. Hidrolik liftlerin çalışma ilkesini Pascal Yasası ile açıklayınız.
ÇÖZÜMKüçük piston üzerine uygulanan kuvvetin oluşturduğu basınç, sıvı tarafından büyük pistona aynen iletilir. Bu basınç küçük olsa da arabanın üzerinde bulunduğu pistonun kesit alanı daha büyük olduğu için araba büyük bir kuvvetle yukarı itilir. Böylece küçük kuvvet büyük kuvvete dönüşür.
SEN DENEŞekilleri ve kesitleri farklı dört koldan oluşan birleşik kaplara aynı cins sıvı konuluyor. Sıvı seviyeleri nasıl olur?
Cevabı gör
Hepsi eşit olur. Kolun geniş ya da dar, düz ya da eğik olması fark etmez; sıvı basıncı yalnızca derinliğe bağlı olduğu için dengede tüm kollarda serbest yüzeyler aynı yatay düzlemdedir.
SIK HATA"Geniş kolda daha çok sıvı var, seviye yüksek olur" sanmak. Seviyeyi miktar değil basınç dengesi belirler; kesit alanının seviyeye etkisi yoktur.
Çıktının unutulan basamağı: bu çıktı yalnız bilgi değil, sorgulama ister — merak ettiğini belirle → soru sor → bilgi topla → topladığın bilginin doğruluğunu, güvenilirliğini, amaca uygunluğunu ve açıklığını kontrol et → çıkarım yap.
30 SANİYEDE
  • Pascal: kapalı kapta uygulanan basınç değişimi her noktaya ve her yöne eşit iletilir.
  • Su cenderesi: aynı basınç, büyük alanda büyük kuvvet üretir.
  • Birleşik kaplarda aynı cins sıvının seviyeleri eşitlenir.
  • Sıvılar basınç altında sıkıştırılamaz kabul edilir.
4
Açık hava basıncıFİZ.9.3.4
Bu bölüm bitince: Havanın da bir akışkan olduğunu görecek, açık hava basıncını sıvı basıncıyla karşılaştırabilecek ve Torricelli deneyini anlatabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Torricelli deneyinin ayrıntıları sorulur (boru neden 76 cm'de durur, şekli fark eder mi). Ya da "şu olay açık hava basıncıyla açıklanamaz" tipinde eleme sorusu gelir. Yükseklik–basınç ilişkisi de klasiktir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Atmosferi oluşturan gazlar, ağırlıkları nedeniyle temas ettikleri yüzeylere basınç uygular. Bu basınca açık hava basıncı denir ve P0 ile gösterilir.
Hava da bir akışkandır; bu yüzden sıvı basıncına benzer davranır. Ama iki fark var: sıvı homojen dağılır, havanın yoğunluğu ise homojen değildir; ve sıvılar sıkıştırılamaz kabul edilirken gazlar sıkıştırılabilir. Yükseldikçe üstte kalan hava azalır, bu yüzden yükseklik arttıkça açık hava basıncı azalır — sıvıda ise derinlik arttıkça basınç artar.
Konu çizimi
Görsel 9.14: Deniz seviyesi ve 0 °C referansında 76 cm cıva sütunu
Torricelli deneyi (deniz seviyesi, 0 °C): bir ucu kapalı, 1 m uzunluğunda cam boru cıva ile doldurulup hava girmeyecek biçimde ters çevrilir ve cıva dolu kaba daldırılır. Cıva bir miktar iner ve durur; kaptaki ve borudaki cıva yüzeyleri arasındaki fark 76 cm'dir. Üstte kalan kısım boşluktur. Aynı dış koşullarda borunun şekli, kesiti ve eğik ya da dik tutulması iki cıva yüzeyi arasındaki düşey farkı değiştirmez. Rakım ve atmosfer koşulları değişirse ölçülen yükseklik de değişir.
P0 = h·d·g = 0,76 · 13 600 · 9,8 ≅ 101 300 Pa  →  1 atm = 76 cmHg = 1,013 · 105 Pa
İKİSİNİ KARŞILAŞTIR — PROGRAM BUNU İSTİYOR
Sıvı basıncıAçık hava basıncı
Neye bağlıderinlik · yoğunluk · gyükseklik · sıcaklık · hava yoğunluğu · atmosferin bileşimi
Yönderinlik artınca artaryükseklik artınca azalır
Dağılımsıvı homojenhava homojen değil
Sıkışmasıkıştırılamaz kabul edilirsıkıştırılabilir
Benzer yönleri: ikisi de akışkanın ağırlığından doğar, ikisi de her yönde etki eder, ikisinin de birimi Pa'dır.
Alçak basınç, yüksek basınç ve rüzgâr
Sıcaklık artınca hava molekülleri hızlanır, yoğunluk azalır, hava genleşip yükselir → alçak basınç. Sıcaklık azalınca yoğunluk artar, hava çöker → yüksek basınç. Yüksek basınç bölgesinden alçak basınç bölgesine doğru havanın yer değiştirmesi rüzgârı oluşturur — bu yüzden konu coğrafyayla ve yenilenebilir enerjiyle bağlantılıdır.
Örnek. Şu üç ifadeden hangileri doğrudur? I. Atmosferde havanın yoğunluğu homojendir. II. Açık hava basıncı yukarı çıkıldıkça azalırken sıvı basıncı derine inildikçe artar. III. Deniz seviyesindeki açık hava basıncı tüm coğrafi bölgelerde aynıdır.
ÇÖZÜMI yanlış — havanın yoğunluğu yükseklikle değişir, yüzeye yakın yerlerde daha büyüktür. II doğru. III yanlış — deniz seviyesindeki değer coğrafi koşullara göre değişebilir; yalnızca referans olarak kullanılır.
SEN DENEAşağıdakilerden hangisi açık hava basıncı ile açıklanamaz? A) Vantuzun cama yapışması B) Havası boşaltılan pet şişenin ezilmesi C) Vakumlu paketleme D) Pompayla şişirilen futbol topu E) Mıknatısın demiri çekmesi
Cevabı gör
Cevap E. Mıknatısın demiri çekmesi elektromanyetik kuvvetle açıklanır, basınçla değil. Diğer dördünde de içerideki basıncın azalması ya da dışarıdaki açık hava basıncının etkisi vardır.
SIK HATATorricelli deneyinde borunun kalınlığının önemli olduğunu sanmak. Deniz seviyesinde ve 0 °C'de cıva yaklaşık 76 cm'de dengelenir; aynı dış koşullarda borunun şekli, kesiti ve eğimi sonucu değiştirmez. Ölçülen 76 cm, iki cıva yüzeyi arasındaki düşey farktır — boru eğilirse cıva sütunu uzar ama düşey fark yine 76 cm kalır.
30 SANİYEDE
  • Açık hava basıncı, atmosferdeki gazların ağırlığından doğar.
  • Yükseklik artarsa açık hava basıncı azalır (sıvının tersi).
  • Torricelli: deniz seviyesi, 0 °C → 76 cmHg = 1 atm = 1,013·105 Pa.
  • Sıcak hava → alçak basınç, soğuk hava → yüksek basınç; fark rüzgârı doğurur.
5
Kaldırma kuvvetini etkileyen değişkenlerFİZ.9.3.5
Bu bölüm bitince: Kaldırma kuvvetinin hangi üç değişkene bağlı, neye bağlı olmadığını bir deney kurgusuyla gösterebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir cisim farklı sıvılara, farklı derinliklere batırılır; kaldırma kuvvetinin nasıl değiştiği sorulur. Gemi–tuzluluk soruları (Karadeniz ↔ Kızıldeniz) bu çıktının klasiğidir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Akışkan içine kısmen ya da tamamen batan cisimlere, akışkan tarafından yer çekimi kuvvetinin zıt yönünde uygulanan kuvvete kaldırma kuvveti denir. Varlığını ilk kez Arşimet kanıtlamıştır.
Arşimet İlkesi: bir kısmı veya tamamı durgun akışkana batan cisme uygulanan kaldırma kuvveti, cismin yerini değiştirdiği sıvının ağırlığına eşittir.  →  Fk = Vb · ds · g
DENEYİ KENDİN KUR — ÇIKTI BUNU İSTİYOR
Ölçme: cismi dinamometreye as, havada oku (G); sonra sıvıya batırıp yeniden oku (G′). Aradaki kayıp ağırlık kaldırma kuvvetidir: Fk = G − G′.
Değişkenler: bağımsız değişkeni tek tek değiştir, diğerlerini sabit tut — (1) batan hacim, (2) sıvının yoğunluğu (su ↔ tuzlu su), (3) derinlik. Bağımlı değişken her seferinde ölçtüğün Fk'dir; kontrol değişkenleri ise sabit tuttuklarındır.
Beklenen sonuç: ilk ikisi Fk'yi değiştirir, üçüncüsü değiştirmez. Arşimet ve Kral Hiero'nun altın tacı öyküsü tam olarak bu ölçümün ilk örneğidir; deneyini bir araştırma raporuyla yaz.
ÜÇ DEĞİŞKEN VE İKİ ÇELDİRİCİ
DeğişkenArtarsa kaldırma kuvvetiNeden
Batan hacim Vbartardaha çok sıvının yeri değişir
Sıvının yoğunluğu dsartaryeri değişen sıvı daha ağırdır
Yer çekimi ivmesi gartaraynı sıvı daha ağır gelir
Derinlikdeğişmezformülde h yok; hacmi değişmeyen cisim için derinlik etkisizdir
Cismin cinsi / şeklideğişmezyalnız batan hacim önemlidir
Kaldırma kuvvetinin üç değişken deneyiSıvı yoğunluğu ve batan hacim arttıkça kaldırma kuvvetinin arttığını, sabit koşullarda derinliğin etkilemediğini gösterir. Fk = ρsıvı · g · Vbatan YOĞUNLUKtuz ekle: ρ ↑Fk ↑ BATAN HACİMdaha çok batır: Vb ↑Fk ↑ DERİNLİKρ ve Vb sabitseFk değişmez Koşul: durgun, yoğunluğu sabit sıvı ve hacmi değişmeyen cisim
Görsel 9.3K: Kaldırma kuvvetinin üç değişken deneyi
Örnek. Özdeş iki gemiden biri tam yüklü, diğeri boş olarak denizde duruyor. Kaldırma kuvvetleri arasında fark var mıdır?
ÇÖZÜMVardır. Tam yüklü geminin batan hacmi daha büyüktür; yer değiştirdiği su miktarı daha fazladır. Fk = Vb·ds·g gereği yüklü gemiye etkiyen kaldırma kuvveti daha büyüktür. (Her iki gemide de Fk kendi ağırlığına eşittir; ağırlıklar farklı olduğu için kaldırma kuvvetleri de farklıdır.)
SEN DENEBir gemi Karadeniz'den (tuzluluk ‰18–20) Kızıldeniz'e (‰40–42) gidiyor. Gemi hangi denizde daha çok batar? Kaldırma kuvveti değişir mi?
Cevabı gör
Karadeniz'de daha çok batar. Yüzen bir cisim için kaldırma kuvveti her zaman ağırlığına eşittir ve gemi yol boyunca aynı ağırlıkta olduğundan kaldırma kuvveti değişmez. Değişen, o kuvveti sağlamak için gereken batan hacimdir: tuzlu su daha yoğun olduğu için Kızıldeniz'de daha az hacim batması yeter.
SIK HATA"Derine indikçe kaldırma kuvveti artar" sanmak. Yoğunluğu derinlikle değişmeyen bir sıvıda, batan hacmi sabit ve tamamı batmış bir cisim için kaldırma kuvveti derinlikten bağımsızdır.
30 SANİYEDE
  • Fk = Vb · ds · g — üç değişken.
  • Homojen sıvıda ve sabit batan hacimde Fk, derinliğe ve doğrudan cismin cinsine bağlı değildir.
  • Düşey dengede yüzen cisimde Fk ağırlığa eşittir.
  • Arşimet: kaldırma kuvveti = yeri değişen sıvının ağırlığı.
6
Kaldırma kuvvetinin nedeniFİZ.9.3.6
Bu bölüm bitince: Kaldırma kuvvetinin nereden geldiğini sıvı basıncıyla açıklayabilecek ve yüzme–askıda kalma–batma koşullarını ayırabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
"Kaldırma kuvveti neden yukarı yöndedir?" diye sorulur; ya da bir cismin yoğunluğu verilip yüzer mi, askıda mı kalır, batar mı denir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sıvı basıncı derinlikle artar. Batmış bir cismin alt yüzeyi, üst yüzeyinden daha derindedir. O hâlde alt yüzeye etkiyen basınç ve kuvvet, üst yüzeye etkiyenden büyüktür. İşte kaldırma kuvveti bu farktır.
Konu çizimi
Görsel 9.15: Durgun, sabit yoğunluklu sıvıda kaldırma kuvvetinin nedeni
Üst yüzey h1 derinliğinde → aşağı yönlü F1 = h1·ds·g·A. Alt yüzey h2 derinliğinde → yukarı yönlü F2 = h2·ds·g·A. Yan yüzeylere etkiyen kuvvetler eşit olduğu için birbirini götürür. Net kuvvet: Fk = F2 − F1 = (h2−h1)·ds·g·A = h·ds·g·A. Burada h·A cismin batan hacmidir → Fk = Vb·ds·g. Basınç formülünden kaldırma kuvveti formülü böyle doğar.
Yüzme, askıda kalma ve batmada doğru kuvvet modeliYüzen ve askıda kalan cisimlerde kaldırma kuvveti ağırlığa eşittir. Dibe ulaşmadan batan cisimde ağırlık kaldırma kuvvetinden büyüktür; tabana temas ederse ayrıca normal kuvvet oluşur. YOĞUNLUK KARARI → KUVVET DENGESİ FkGYÜZMEρc < ρsdengede Fk = G FkGASKIDAρc = ρsFk = G FkGBATMAρc > ρsG > Fk · net ↓ Batarken cisim henüz dibe değmez: yalnız G ve Fk karşılaştırılır.Tabana değdiğinde ayrıca yüzeyin normal kuvveti N oluşur.
Görsel 9.16: Yüzme, askıda kalma ve batmada doğru kuvvet modeli
KALDIRMA KUVVETİNİ CANLANDIRCisim sıvıya girdikçe basınç farkının bileşkesini izle.
Cismin sıvıya batışı ve kaldırma kuvvetinin değişimiCisim sıvıya girdikçe batan hacmi ve kaldırma kuvveti artar; denge durumunda kaldırma kuvveti ağırlığa eşit olur. cisimGFₖ Batan hacim ↑ → Fₖ ↑ · dengede Fₖ = G
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
ÜÇ DURUM, TEK ÖLÇÜT: YOĞUNLUK
DurumYoğunlukKuvvetler
Yüzmedc < dsFk = G · cismin bir kısmı sıvı dışında dengelenir
Askıda kalmadc = dsFk = G · bırakıldığı yerde dengede kalır
Batmadc > dsFk < G · net kuvvet aşağıdır; tabana değerse ayrıca N oluşur
Örnek. İçi dolu çelik bir bilye suya bırakılınca dibe batıyor, ama çelikten yapılan devasa gemiler yüzüyor. Neden?
ÇÖZÜMÖlçüt malzemenin değil, cismin ortalama yoğunluğudur. Gemiler geniş ve içi boş yapıları sayesinde çok miktarda hava içerir; kütleleri aynı kalsa bile hacimleri büyür ve ortalama yoğunlukları suyunkinden küçük olur → yüzerler. Gemi su aldıkça içindeki havanın yerini su alır, ortalama yoğunluk artar ve gemi batar.
SEN DENEBir cismin yoğunluğu, içine bırakıldığı sıvının yoğunluğuna eşit. Cisim ne yapar ve kaldırma kuvveti ağırlığına göre nasıldır?
Cevabı gör
Cisim askıda kalır — bırakıldığı derinlikte durur, ne yükselir ne batar. Bu durumda Fk = G'dir. Cismin tamamı sıvı içindedir, yani Vb cismin tüm hacmine eşittir.
SIK HATAKaldırma kuvvetini "suyun ittiği bir kuvvet" diye ezberlemek. Kaldırma kuvveti ayrı bir kuvvet değil, alt ve üst yüzeye etkiyen basınç kuvvetlerinin farkıdır.
30 SANİYEDE
  • Kaldırma kuvveti = alt yüzeydeki kuvvet − üst yüzeydeki kuvvet.
  • Fk = h·ds·g·A = Vb·ds·g.
  • Yan yüzeylerdeki kuvvetler eşittir, birbirini götürür.
  • Ölçüt yoğunluk: dc<ds yüzer · eşitse askıda · büyükse batar.
7
Bernoulli İlkesiFİZ.9.3.7
Bu bölüm bitince: Akışkanın kesit alanı, sürati ve basıncı arasındaki ilişkiyi kurabilecek ve günlük hayat örneklerini bu ilkeyle açıklayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Kesitleri farklı bir boru (Venturi tüpü) verilir; sürat ve basınç sıralaması istenir. Ya da çatının uçması, şemsiyenin ters dönmesi, iki aracın birbirini çekmesi gibi bir olayın nedeni sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Bernoulli İlkesi: bir boruda ya da kanalda akmakta olan akışkanın basıncı, durgun hâldeki basıncından küçüktür. Kısacası: sürat artarsa basınç azalır.
Boru daraldığında aynı miktar akışkanın geçebilmesi için akışkan hızlanmak zorundadır. Hızlandığı yerde de basıncı düşer. Bu ilişki ilk kez Daniel Bernoulli (1700–1782) tarafından ortaya konmuştur.
Konu çizimi
Görsel 9.17: Yatay ve kararlı akış modelinde kesit, sürat ve basınç
Kesit alanları A1 > A2 > A3. Boru daraldıkça sürat artar: v1 < v2 < v3. Sürat arttıkça basınç düşer: P1 > P2 > P3. Basınç, dikey borulardaki sıvı yüksekliğiyle okunur: h1 > h2 > h3. Venturi tüpünün işi tam olarak budur — akışkanın süratini ve basıncını ölçmek.
GÜNLÜK HAYAT ÖRNEKLERİ
OlayNerede sürat yüksekSonuç
Fırtınada çatının uçmasıçatının üstündeüstte basınç düşer, alttaki yüksek basınç çatıyı yukarı iter
Şemsiyenin ters dönmesişemsiyenin üstündeüstte alçak basınç oluşur, şemsiye yukarı çekilir
İki aracın birbirini çekmesiaraçların arasındaarada basınç düşer, dıştaki büyük basınç araçları birbirine iter
Parfüm şişesi / spreydar deliktesürat artar, basınç düşer, sıvı çekilip püskürür
Örnek. Ezgi bir A4 kâğıdı iki ucundan tutup üst yüzeyine üflüyor. Kâğıdın aşağıda duran ucu neden yukarı kalkıyor?
ÇÖZÜMÜfleme, kâğıdın üst yüzeyinde hızlı bir hava akımı oluşturur. Bernoulli İlkesi'ne göre süratin arttığı yerde basınç azalır. Kâğıdın altındaki basınç değişmediği için alttaki yüksek basınç kâğıdı yukarı doğru iter.
SEN DENEBir Venturi tüpünün kesit alanları A2 > A1 > A4 > A3 biçimindedir. Süratleri ve basınçları sıralayınız.
Cevabı gör
Kesit alanı küçüldükçe sürat artar; sıralama alanların tersi olur: v3 > v4 > v1 > v2. Sürat arttıkça basınç düştüğü için basınç sıralaması alanlarla aynı yöndedir: P2 > P1 > P4 > P3. Birim zamanda her kesitten geçen sıvı hacmi ise eşittir.
SIK HATAUçakların uçmasını yalnız Bernoulli ile açıklamak. Kitap açıkça uyarıyor: uçuşta Bernoulli'nin yanı sıra ağırlık, kaldırma kuvveti, sürükleme ve itme kuvvetleri de etkilidir.
30 SANİYEDE
  • Sürat artarsa basınç azalır — Bernoulli İlkesi.
  • Kesit daralınca sürat artar, basınç düşer: A↓ → v↑ → P↓.
  • Venturi tüpü, akışkanın süratini ve basıncını ölçer.
  • Çatı uçması, şemsiye, araç çekimi, sprey — hepsi aynı ilke.
Nereye bağlanıyor? Buradaki yoğunluk kavramı 9.4 Enerji ünitesinde konveksiyonu açıklarken yeniden kullanılır. Basınç ve kaldırma kuvveti aynı zamanda TYT fiziğinin kalıcı soru alanlarındandır. Programın adıyla andığı deney Torricelli, ilkesi Bernoulli; 9.3.5'in kaldırma kuvveti deneyini ise sen tasarlıyorsun — üçünü de adıyla ve ayrıntısıyla bil.
Bu ünitenin bütün soruları tek bir cümleye dayanır: basınç, kuvvetin yüzeye yayılmasıdır. Aynı kuvvet geniş yüzeye yayılırsa basınç küçülür, dar yüzeye toplanırsa büyür. Soruda ne sorulursa sorulsun önce hangi yüzeye, hangi kuvvet diye sor.
ÇIKTIYA GÖRE SORU TİPİ
ÇıktıNasıl sorulurNe yapmalısın
FİZ.9.3.1aynı cisim farklı yüzeylerde dururağırlık aynıdır; yalnız temas alanına bak. Alan küçükse basınç büyüktür
FİZ.9.3.2kaba sıvı konur, taban basıncı soruluryalnız h, d, g. Kabın şekli, genişliği, sıvının miktarı sonucu değiştirmez
FİZ.9.3.3hidrolik fren, kriko, su cenderesi anlatılırbasıncın aynen ve her yöne iletildiğini söyle; kuvvet kazancını sözle açıkla, formülle değil
FİZ.9.3.4yükseklik ya da Torricelli deneyi veriliryukarı çıkıldıkça hava seyrelir → basınç düşer. Deniz seviyesi 76 cmHg
FİZ.9.3.5cisim sıvıya batırılır, dinamometre okunurkayıp ağırlık = kaldırma kuvveti. Yalnız batan hacim, sıvının yoğunluğu ve g etkiler
FİZ.9.3.6"neden kaldırıyor" diye soruluralt yüzeydeki basınç üst yüzeydekinden büyüktür; fark yukarı doğru net kuvvet verir
FİZ.9.3.7daralan boru, uçak kanadı, iki kâğıtkesit daralır → sürat artar → basınç azalır
ÜÇ SORUDA HANGİ FORMÜL — KARAR AĞACI
1. Soruda katı bir cisim bir yüzeye basıyorsa → P = F ÷ A.
2. Soruda derinlik (h) geçiyorsa → P = h · d · g. Tabana uygulanan kuvvet isteniyorsa bunu alanla çarp: F = h · d · g · A.
3. Soruda cisim sıvının içindeyse → Fk = Vb · ds · g. Buradaki V, cismin tamamı değil, batan kısmıdır.
ZAMAN KAZANDIRAN İKİ ALIŞKANLIK
• Birimleri en başta çevir. h metre, d kg/m³, A m² olmalı. 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ ve 1 cm² = 0,0001 m². Sorularda en çok kaybedilen puan buradadır, fizikten değil.
• Yoğunlukları karşılaştır. Cismin yoğunluğu sıvınınkinden küçükse yüzer, eşitse askıda kalır, büyükse batar. Bu tek bakış birçok soruyu hesap yapmadan bitirir.
Bu ünitenin tuzakları neredeyse tamamı "neyin neye bağlı olmadığını" bilmemekten çıkar. Aşağıdaki dokuz cümleyi bilen öğrenci ünitenin sorularının çoğunu yanlış yapmaz.
DOKUZ HATA
HataDoğrusu
Sıvı basıncını kabın şekline ya da miktarına bağlamakP = h · d · g. Bağıntıda ne hacim ne alan vardır. Şekilleri bambaşka kaplarda sıvı seviyesi eşitse taban basınçları da eşittir. Değişen şey tabana uygulanan kuvvettir (F = P · A).
Basınç ile kuvveti aynı sanmakBasınç skalerdir, yönü yoktur; birimi Pa'dır. Yönlü olan, basıncın bir yüzeye uyguladığı kuvvettir (vektörel, birimi N) ve bu kuvvet yüzeye daima diktir. "Basınç yukarı doğrudur" demek yerine "sıvı, alt yüzeye yukarı yönlü bir kuvvet uygular" denir.
Sıvı basıncını yalnız aşağı doğru sanmakDurgun sıvı basıncı her yöne etki eder: tabana, yan yüzeylere ve içindeki cisme aynı anda.
Kaldırma kuvvetini cismin yoğunluğuna bağlamakFk = Vb · ds · g. Buradaki d sıvının yoğunluğudur. Cismin yoğunluğu kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü değil, yüzer mi batar mı sorusunun cevabını belirler.
Batan hacim yerine cismin tüm hacmini yazmakCisim yüzüyorsa yalnız sıvı içinde kalan kısmının hacmi kullanılır. Tamamı batmışsa ikisi eşittir.
Kaldırma kuvvetini derinliğe bağlamakCisim tamamen battıktan sonra daha derine indirilse de kaldırma kuvveti değişmez; batan hacim artmıyordur.
Açık hava basıncını yok saymakDeniz seviyesinde 76 cmHg = 1,013 · 105 Pa. Yukarı çıkıldıkça hava seyreldiği için azalır.
Bernoulli'de sürat ile basıncı aynı yönde değiştirmekİlişki terstir: kesit daralır → sürat artar → basınç azalır. Uçak kanadının üst yüzeyinde de sürat daha büyük olduğu için basınç düşer; ama uçuşu yalnız Bernoulli ile açıklama — ağırlık, kaldırma kuvveti, sürükleme ve itme de etkilidir.
Yüzen cisimde denge kurmayı unutmakYüzen ya da askıda kalan cisimde Fk = G'dir. Batan cisimde Fk < G olduğu için cisim dibe iner.
PROGRAMIN SINIRLARI — BUNLARA ÇALIŞMA
Program bu ünitede şunları açıkça dışarıda bırakıyor: hidrolik sistemlerde F1/A1 = F2/A2 ile hesap, sıvı ve açık hava basıncını birleştiren P = P0 + h·d·g bağıntısı, Bernoulli denklemi ve süreklilik denklemi, bir de kabın yan yüzeyine uygulanan kuvvetin matematiksel hesabı. Bunlar 11. sınıfın konusu. Senden istenen, olayları niteliksel olarak açıklamak ve yalnız yukarıdaki altı bağıntıyı kullanmak.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — ALTI TANEP = F ÷ ANE ANLATIR?basınç · Pa (N/m²) · F yüzeye dik kuvvet, A yüzey alanı (m²)G = m · gNE ANLATIR?ağırlık · N · g = 10 N/kg (Torricelli hesabında 9,8 N/kg alınır)P = h · d · gNE ANLATIR?durgun sıvı basıncı · h derinlik (m), d yoğunluk (kg/m³)F = h · d · g · ANE ANLATIR?sıvının kap tabanına uyguladığı kuvvet · NFk = Vb · ds · gNE ANLATIR?kaldırma kuvveti · Vb batan hacim (m³), ds sıvının yoğunluğu (kg/m³)P0 = 76 cmHg = 1,013 · 105 PaNE ANLATIR?deniz seviyesinde açık hava basıncı
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimPbasınçPaFyüzeye dik kuvvetNAyüzey alanım²GağırlıkNmkütlekggyer çekimi ivmesim/s²hsıvı derinliğimdyoğunlukkg/m³Fkkaldırma kuvvetiNVbcismin batan hacmim³dssıvının yoğunluğukg/m³P0açık hava basıncıPa
1 · BİRİM ÇEVİRME KARTI
1 Pa = 1 N/m² · 1 g/cm³ = 1000 kg/m³ · 1 cm² = 0,0001 m² · 1 cm³ = 0,000001 m³ · 1 L = 1000 cm³ = 0,001 m³ · 1 cm = 0,01 m
2 · BASINÇ NEYE BAĞLI, NEYE BAĞLI DEĞİL
Katı basıncı: yüzeye dik kuvvete (çoğu kez ağırlığa) ve temas alanına bağlıdır. Ağırlık sabitken cismin yüksekliği basıncı değiştirmez; ama türdeş bir prizmanın yüksekliği artarsa ağırlığı da arttığı için taban basıncı artar (P = h·d·g).
Sıvı basıncı: derinliğe, sıvının yoğunluğuna ve g'ye bağlıdır. Aynı derinlikte, kabın şekline, tabanın alanına ve kaptaki sıvı miktarına bağlı değildir.
Kaldırma kuvveti: batan hacme, sıvının yoğunluğuna ve g'ye bağlıdır. Tamamı batmış bir cisim için cismin yoğunluğuna, kütlesine ve derinliğe bağlı değildir. Yüzen cisimde ise Fk = G olduğundan kütle dolaylı olarak belirleyicidir.
3 · YÜZME · ASKIDA KALMA · BATMA
dcisim < dsıvı → yüzer, bir kısmı dışarıda kalır, Fk = G
dcisim = dsıvı → askıda kalır, tamamı batar ama dibe inmez, Fk = G
dcisim > dsıvı → batar, dibe iner, Fk < G
4 · EZBERLENECEK ÜÇ SAYI
suyun yoğunluğu 1000 kg/m³ · cıvanın yoğunluğu 13 600 kg/m³ · deniz seviyesinde açık hava basıncı 76 cmHg
EZBERLEMEDEN TUTMANIN YOLU
Kartı kapat, altı formülü yaz. Sonra her formülün yanına "neye bağlı değil" cümlesini ekle. Sınavda seni yanıltan şey formülün kendisi değil, formülde olmayan büyüklüktür.
Bu ünite deneyle öğrenilir. Program çıktıların içinde doğrudan "deney yapar" diyor (FİZ.9.3.5) ve ölçme için deney raporu, performans görevi, çalışma yaprağı, açık uçlu test, poster ve öz değerlendirme formu sayıyor. Aşağıdaki plan bunların provası — hepsi mutfakta yapılabilir.
YEDİ ADIMLIK PLAN
#ÇıktıNe yap
1FİZ.9.3.1Bir kalemi masaya önce yan yatır, sonra ucuna bastır. Ağırlık aynı, alan farklı. Hangisinde iz kalıyor? Aynı olayı bıçak, çivi, kar ayakkabısı için yaz.
2FİZ.9.3.2Bir pet şişenin yan yüzeyine alt alta üç delik aç, doldur. Suyun en uzağa hangi delikten fışkırdığını ölç. Sonucu h · d · g ile açıkla.
3FİZ.9.3.3Ağzına kadar dolu, kapağı kapalı bir poşetin birkaç yerini iğneyle del ve sık. Su her delikten çıkıyor mu? Bu Pascal Yasası. Sonra hidrolik fren, kriko ve su cenderesini aynı cümleyle açıkla.
4FİZ.9.3.4Bardağı suyla doldur, üstüne kâğıt kapat, ters çevir. Su dökülmüyor — neden? Cevabını yazdıktan sonra Torricelli deneyini kendi cümlelerinle anlat: neden 76 cm?
5FİZ.9.3.5Bu ünitenin en kritik adımı. Bir cismi ipe bağlayıp tart, sonra suya batırıp yeniden tart. Kayıp ağırlık kaldırma kuvvetidir. Sonra tuzlu suda tekrarla ve yarısını batırıp tekrarla. Üç ölçüm, iki değişken: yoğunluk ve batan hacim. Deney raporunu yaz.
6FİZ.9.3.6Şekli çiz: cismin alt ve üst yüzeyine etki eden basınç oklarını uzunlukları farklı olacak biçimde göster. Neden alttaki daha uzun — tek cümleyle yaz.
7FİZ.9.3.7İki kâğıdı paralel tut, aralarına üfle. Kâğıtlar birbirine yaklaşıyor. Beklediğin bu muydu? Gözlemini yaz, sonra uçak kanadı ve daralan boru ile bağla.
Süre: ders saati 18. İki haftaya yay; 5. adımı ayrı bir gün çalış — ünitenin en çok soru gelen ve en çok karıştırılan bölümü orasıdır.
Her adımın sonunda kendine sor: tahminim ne idi, gözlemim ne oldu, ikisi tutmadıysa hangi cümlem yanlıştı? Programın öz değerlendirme formu tam olarak bunu soruyor — ve fizikte ilerlemenin yolu doğru cevaptan çok, yanlış tahminin nereden geldiğini bulmaktır.
Kar yağarken hava neden ısınır? Deniz, ekim ayında karadan neden hâlâ sıcaktır? Aynı odada duran metal bank ile tahta bank aynı sıcaklıkta olduğu hâlde metal neden daha soğuk hissettirir? Üçünün de cevabı bu ünitede. Ders saati 18.
ÜNİTE HARİTASI · DERS SAATİ 18
#Ne öğreneceksinKod
1Isı, sıcaklık ve iç enerjiyi birbirinden ayırmakFİZ.9.4.1
2Q = m·c·ΔT modeline ulaşmak ve kullanmakFİZ.9.4.2
3Hâl değişimi için gereken ısıyı bulmakFİZ.9.4.3
4Isıl dengeyi gözlemleyip yorumlamakFİZ.9.4.4
5Isı aktarım yollarını sınıflamakFİZ.9.4.5
6Katıda ısı iletim hızını etkileyen etmenleri bulmakFİZ.9.4.6
Bu ünitenin tamamı üç kavramın ayrımına dayanır: ısı (aktarılan enerji), sıcaklık (tanecik başına ortalama kinetik enerjinin göstergesi) ve iç enerji (taneciklerin toplam enerjisi). Kapsam dışı olanlar: termometre ölçek dönüşümü hesabı yok, ısı iletim hızı formülü yok, ısıl genleşme yok, termodinamik yasaları yok.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — ALTI TANEQ = m · c · ΔTNE ANLATIR?sıcaklık değiştiren ısı · J · m kütle (kg), c öz ısı (J/kg·K), ΔT sıcaklık değişimi (K ya da °C)C = m · cNE ANLATIR?ısı sığası · J/K · maddenin tamamına ait, kütleye bağlıQ = C · ΔTNE ANLATIR?aynı ısı, ısı sığasıyla yazılmış hâliQ = m · LNE ANLATIR?hâl değiştiren ısı · J · L hâl değiştirme ısısı (J/kg) · bu sırada sıcaklık değişmezQalınan = QverilenNE ANLATIR?ısıl denge koşulu · yalıtılmış ortamdaΔT = Tson − TilkNE ANLATIR?sıcaklık değişimi · fark olduğu için K ve °C aynı sayıyı verir
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimQalınan veya verilen ısıJmkütlekgcöz ısıJ/(kg·K)ΔTsıcaklık değişimiK veya °CCcismin ısı sığasıJ/KLözgül hâl değiştirme ısısıJ/kgTilkilk sıcaklıkK veya °CTsonson sıcaklıkK veya °C
1
İç enerji, ısı ve sıcaklıkFİZ.9.4.1
Bu bölüm bitince: Bu üç kavramı birbirinin yerine kullanmayı bırakacak ve bir cümlede hangisinin doğru olduğunu söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Gazete cümleleri verilir, bilimsel açıdan doğru mu diye sorulur: "çocuğun vücut ısısı 39 °C", "atmosferdeki ısı arttı", "pencereyi açınca asfaltın sıcaklığı içeri girdi". Ya da farklı kütle ve sıcaklıktaki kaplar verilip iç enerjileri sıralanır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sıcaklık: maddeyi oluşturan her bir taneciğin ortalama kinetik enerjisinin göstergesi. SI birimi kelvin (K), termometre ile dolaylı ölçülür.
Isı: aralarındaki sıcaklık farkı nedeniyle bir maddeden diğerine aktarılan enerji. SI birimi joule (J), kalorimetre kabı ile ölçülür. Isı yolda olan enerjidir — bu yüzden "bir cismin ısısı" diye bir şey yoktur.
İç enerji: maddeyi oluşturan tüm taneciklerin toplam enerjisi. Taneciklerin öteleme, dönme ve titreşim kinetik enerjisi + yüklerinden gelen elektriksel potansiyel enerji + tanecikler arası etkileşim enerjileri.
Konu çizimi
Görsel 9.18: Isı akışı ve aynı madde–hâlde iç enerji karşılaştırması
Ayrımın püf noktası tek soruda gizli: neye ait?
• Sıcaklık → tanecik başına ortalama. Kütleden bağımsızdır.
• İç enerji → toplam. Aynı madde ve fiziksel hâlde, sıcaklık da aynıysa kütle iki katına çıktığında iç enerji iki katına çıkar.
• Isı → iki madde arasında geçen. Tek bir cisme ait olamaz.
ÜÇÜ TEK TABLODA
KavramNeyin ölçüsüBirim · araç
Sıcaklıktanecik başına ortalama kinetik enerjiK · termometre
Isıiki madde arasında aktarılan enerjiJ · kalorimetre kabı
İç enerjitaneciklerin toplam enerjisiJ · —
Örnek. Aynı ortamda duran K (300 g su, 20 °C), L (300 g su, 60 °C) ve M (200 g su, 20 °C) kaplarındaki suların a) iç enerjilerini b) ısılarını karşılaştırınız.
ÇÖZÜMa) İç enerji madde cinsine, kütleye ve sıcaklığa bağlıdır. K ile M aynı sıcaklıkta ama K daha ağır → K > M. K ile L aynı kütlede ama L daha sıcak → L > K. Sonuç: L > K > M.
b) Bu karşılaştırma anlamsızdır. Isı, cismin sahip olduğu bir şey değil, aktarılan enerjidir; "kabın ısısı" denemez.
SEN DENE"Çocuğun vücut ısısı 39 °C'a çıkmış." · "Pencereyi açınca asfaltın sıcaklığı içeri girdi." · "İstanbul'da hava sıcaklığının artması bekleniyor." Bu üç cümleden hangisi bilimsel olarak doğrudur, diğerleri nasıl düzeltilir?
Cevabı gör
Yalnız üçüncüsü doğrudur. Birincide ölçülen şey sıcaklıktır: "vücut sıcaklığı 39 °C". İkincide içeri giren şey aktarılan enerjidir: "pencereden içeriye ısı girdi" ya da "asfalttan içeriye ısı aktarıldı". "Asfaltın ısısı" denemez — ısı bir cisme ait olamaz.
SIK HATA"Isı" ile "sıcaklık"ı birbirinin yerine kullanmak. Günlük dilde ikisi de "sıcak" demek gibi görünür, ama sınavda cümlenin doğruluğu tam olarak bu ayrımdan sorulur. Kural: ölçülüyorsa sıcaklık, aktarılıyorsa ısı.
30 SANİYEDE
  • Sıcaklık tanecik başına, iç enerji toplam, ısı ise aktarılan enerjidir.
  • Bir cismin ısısı olmaz; ısı ancak iki madde arasında geçer.
  • Aynı madde, hâl ve sıcaklıkta kütle iki katıysa iç enerji de iki katıdır.
  • Sıcaklık K ile ve termometreyle, ısı J ile ve kalorimetre kabıyla.
2
Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkıFİZ.9.4.2
Bu bölüm bitince: Q = m·c·ΔT modelini deneyden çıkarabilecek ve öz ısı ile ısı sığasını karıştırmadan hesap yapabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Özdeş ısıtıcılarla ısıtılan iki madde verilir, hangisinin sıcaklığı daha çok artar diye sorulur. Ya da ısı sığası–kütle grafiği verilip öz ısıları karşılaştırılır. Deniz–kara ısınma farkı da bu çıktıdandır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sıcaklığı ölçmek için önce termometre gerekir: sıcaklıkla maddede oluşan değişimi (genellikle genleşmeyi) algılayıp sıcaklığı gösteren araç. Türleri: sıvılı (oda sıcaklığı), metal (yüksek sıcaklık), gazlı (çok düşük sıcaklık, laboratuvar), dijital ve kızılötesi (temassız).
Konu çizimi
Görsel 9.19: 1 atm basınçtaki saf su için sıcaklık ölçekleri
Üç ölçek de aynı fiziksel durumu farklı sayılarla adlandırır: suyun donması 273 K = 0 °C = 32 °F, kaynaması 373 K = 100 °C = 212 °F. Mutlak sıfır 0 K ≈ −273 °C'tur. Program ölçek dönüşümü hesabı istemiyor — bu dört sayıyı bilmen yeterli.
Öz ısı (c): saf bir maddenin birim kütlesinin sıcaklığını 1 °C (ya da 1 K) değiştirmek için gereken ısı. Birimi J/kg·K. Maddenin cinsine ve fiziksel hâline bağlıdır; ayırt edici bir özelliktir.
Isı sığası (C): bir maddenin tamamının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gereken ısı. Birimi J/K. C = m · c — yani kütleye bağlıdır, ayırt edici değildir. Isı sığası yerine "ısı kapasitesi" de denebilir.
Alınan ya da verilen ısı: Q = m · c · ΔT = C · ΔT. ΔT bir fark olduğu için kelvin ile santigrat aynı sayıyı verir.
Konu çizimi
Görsel 9.20: Isı kaybı ihmalinde öz ısı ve sıcaklık değişimi
Kural tek cümle: aynı ısı verildiğinde öz ısısı küçük olanın sıcaklığı daha çok artar. Zeytinyağının öz ısısı suyunkinin yarısı olduğu için sıcaklığı iki katı arttı. Denizin geç ısınıp geç soğumasının nedeni de budur: suyun öz ısısı çok büyüktür.
Örnek. Öz ısısı 4,18 J/g·°C olan 20 °C'taki 500 g suya 10 450 J ısı veriliyor. Suyun son sıcaklığı kaç °C olur?
ÇÖZÜMQ = m·c·ΔT  →  10 450 = 500 · 4,18 · ΔT
500 · 4,18 = 2090  →  ΔT = 10 450 ÷ 2090 = 5 °C
Tson = Tilk + ΔT = 20 + 5 = 25 °C.
Örnek. Kütleleri eşit A ve B maddeleri özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılıyor. cA = 900 J/kg·°C, cB = 450 J/kg·°C. Hangisinin sıcaklık değişimi büyüktür, kaç katı?
ÇÖZÜMÖzdeş ısıtıcı + eşit süre → verilen ısı eşittir. Q = m·c·ΔT sabitken ΔT ile c ters orantılıdır. cA = 2·cB olduğuna göre ΔTB = 2 · ΔTA — yani öz ısısı küçük olan B daha çok ısınır.
SEN DENEEkim–kasım aylarında hava soğumaya başladığı hâlde deniz suyu hâlâ yaz sıcaklığındadır. Bunu ısı sığası kavramıyla açıkla.
Cevabı gör
Denizin kütlesi devasa, suyun öz ısısı da büyüktür; C = m·c olduğuna göre denizin ısı sığası çok büyüktür. Isı sığası büyük olan bir cisim, çok miktarda ısı kaybetse bile sıcaklığı çok az düşer (ΔT = Q ÷ C). Kara ise ısı sığası küçük olduğu için hızla soğur.
SIK HATAÖz ısı ile ısı sığasını karıştırmak. Öz ısı (c) birim kütleye aittir, maddeyi tanır — su hep 4186'dır. Isı sığası (C) o cismin tamamına aittir, kütle değişince değişir — 2 kg suyun ısı sığası 1 kg suyunkinin iki katıdır.
KİTABIN BİR SAYISAL HATASI
Kitabın 219. sayfasındaki Görsel 4.10 ve 4.11'de bakırın öz ısısı 1609 J/kg·°C verilmiş. Bu değer yanlıştır; bakırın öz ısısı yaklaşık 385 J/kg·°C'tur ve kitabın kendi 221 ile 223. sayfalarındaki 0,1 cal/g·°C değeriyle de çelişir. Sınavda soruda verilen değeri kullan.
30 SANİYEDE
  • Q = m · c · ΔT — ünitenin en çok kullanılan bağıntısı.
  • C = m · c; öz ısı ayırt edicidir, ısı sığası değildir.
  • Aynı ısıda öz ısısı küçük olan daha çok ısınır.
  • ΔT bir farktır → K ve °C aynı sayıyı verir.
  • Ölçek dönüşümü hesabı istenmiyor; 273/373 · 0/100 · 32/212 yeter.
3
Hâl değişimiFİZ.9.4.3
Bu bölüm bitince: Isınma eğrisini okuyabilecek, hangi bölgede hangi formülün çalıştığını ve sıcaklığın neden sabit kaldığını söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Sıcaklık–ısı ya da sıcaklık–zaman grafiği verilir; plato sürelerinden hâl değiştirme ısıları karşılaştırılır. Ya da "kütle iki katına çıkarsa grafik nasıl değişir?" diye sorulur. Düdüklü tencere ve yüksek rakımda yemek pişmemesi de bu çıktıdandır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Hâl değiştirme ısısı (L): hâl değişim sıcaklığındaki bir maddenin birim kütlesinin tamamen hâl değiştirmesi için gereken ısı. Birimi J/kg. Ayırt edici bir özelliktir. Gereken toplam ısı: Q = m · L
Sıcaklık neden sabit kalıyor?
Isıtılan bir maddede enerji iki yere gidebilir: taneciklerin kinetik enerjisine (sıcaklık artar) ya da tanecikler arası düzeni ve uzaklığı değiştirerek etkileşim potansiyel enerjisine (sıcaklık sabit kalabilir). Sabit basınçta saf bir maddenin hâl değişimi sırasında verilen ısı, taneciklerin ortalama kinetik enerjisini değil bu etkileşim düzenini değiştirir; bu nedenle sıcaklık plato boyunca sabittir. Hâl değişimi bitince enerji yeniden sıcaklığı artırabilir. Karışımlar aynı koşullarda tek sıcaklık yerine bir aralıkta hâl değiştirebilir.
Konu çizimi
Görsel 9.21: Sabit basınçta saf suyun ısınma ve hâl değişimi eğrisi
Grafiği okumanın kuralı iki cümle: eğimli bölgelerde Q = m·c·ΔT çalışır (sıcaklık değişiyor, hâl değişmiyor). Yatay platolarda Q = m·L çalışır (saf madde, sabit basınç; hâl değişiyor, sıcaklık değişmiyor). Eğimli bölgenin eğimi öz ısıyla ters ilişkilidir: öz ısı büyükse, kütle ve ısıtıcı gücü aynıyken eğim küçüktür. Platonun süresi ise sabit ısıtıcı gücünde m·L ile orantılıdır.
ISINMA EĞRİSİNİ OKUMA KURALI
BölgeNe oluyorFormül
eğimlisıcaklık artar, hâl aynı kalır · kinetik enerji artarQ = m·c·ΔT
yatay (plato)hâl değişir, sıcaklık sabit · potansiyel enerji artarQ = m·L
plato uzunluğune kadar ısı gerektiğini gösterirm·L ile orantılı
Erime ısısı = donma ısısı, buharlaşma ısısı = yoğuşma ısısı
0 °C'taki 1 kg buzu eritmek için 334 kJ vermek, 0 °C'taki 1 kg suyu dondurmak için de ondan 334 kJ almak gerekir. Aynı biçimde 100 °C'taki 1 kg suyu buharlaştırmak 2260 kJ ister; buhar yoğuşurken bu enerjiyi ortama geri verir.
Konu çizimi
Görsel 9.22: Basıncın kaynama sıcaklığına etkisi
Basıncın etkisinde iki farklı kural var — karıştırma:
• Kaynamada: basınç artınca kaynama sıcaklığı yükselir. Bu, madde ayrımı yapmadan bütün maddeler için geçerlidir. Düdüklü tencerede su ~120 °C'ta kaynar, yemek daha hızlı pişer. Yüksek rakımda basınç düşük olduğu için su 100 °C'ın altında kaynar ve yemek geç pişer.
• Erimede: kural maddeye göre değişir. Erirken hacmi artan maddelerde (çoğu madde) basınç artınca erime sıcaklığı yükselir; erirken hacmi azalan su/buzda ise basınç artınca erime sıcaklığı düşer — 200 atm altında buz −2 °C'ta erir.
HÂL DEĞİŞİMİNİ ETKİLEYEN ÜÇÜNCÜ NİTELİK: SAFLIK
Buraya kadar kütle ile basıncı gördün; üçüncüsü saflıktır. Saf olmayan bir sıvının donma sıcaklığı düşer, kaynama sıcaklığı yükselir. Kışın yollara tuz serpilmesi (kar suyu artık 0 °C'ta değil, daha düşük sıcaklıkta donar), radyatöre antifriz konması ve uçaklara buzlanma sıvısı püskürtülmesi hep bu kuralın uygulamasıdır. Ayrıca saf olmayan maddede grafiğin platosu tam yatay olmaktan çıkar.
Bir de şunu unutma: hâl değişimi boyunca kütle korunur — buz eriyip su olur ama kütlesi değişmez.
Örnek. Erime sıcaklığındaki 4 kg buzu eritmek için gereken ısı, kaynama sıcaklığındaki 1 kg suyu tamamen buhar hâline getirebilir mi? (buz için Le = 334 kJ/kg, su için Lb = 2260 kJ/kg)
ÇÖZÜMBuzu eritmek için gereken ısı: Q1 = m·Le = 4 · 334 = 1336 kJ.
1 kg suyu buharlaştırmak için gereken ısı: Q2 = m·Lb = 1 · 2260 = 2260 kJ.
1336 < 2260 olduğundan yetmez. Suyun buharlaşma ısısının buzun erime ısısından yaklaşık 6,8 kat büyük olması, terlemenin neden bu kadar iyi soğuttuğunu da açıklar.
Örnek. Özdeş kaplardaki katı K (kütle m) ve katı L (kütle 2m), özdeş ısıtıcılarla ısıtılıyor. K'nin erime platosu t ile 2t arasında, L'ninki t ile 4t arasında sürüyor. LK ÷ LL kaçtır?
ÇÖZÜMÖzdeş ısıtıcılar eşit sürede eşit ısı verir; plato süresi = verilen ısı.
K için plato süresi t → verilen ısı Q. L için plato süresi 3t → verilen ısı 3Q.
Q = m · LK → LK = Q ÷ m
3Q = 2m · LL → LL = 3Q ÷ 2m
Oran: LK ÷ LL = (Q/m) · (2m/3Q) = 2/3.
SEN DENESıcaklık–zaman grafiğinde bir maddenin erime platosu t, kaynama platosu 3t sürüyor. a) Eritmek ile buharlaştırmak için gereken ısılar arasındaki ilişki nedir? b) Madde miktarı iki katına çıkarılırsa grafikte ne değişir?
Cevabı gör
a) Özdeş kaynak eşit sürede eşit ısı verdiğine göre plato süreleri ısılarla orantılıdır: Qbuharlaşma = 3 · Qerime.
b) Aynı basınçtaki saf maddenin erime ve kaynama sıcaklıkları kütleyle değişmez; bunlar o koşuldaki ayırt edici özelliklerdir. Değişen yalnız zaman (ısı) değerleridir; hepsi iki katına çıkar, grafik yatayda uzar.
SIK HATAPlato bölgesinde Q = m·c·ΔT kullanmak. İdeal saf madde modelindeki platoda ΔT = 0 olduğu için bu formül sana Q = 0 verir — oysa o bölgede maddeye ısı verilmeye devam edilir (1 kg buzun erimesi 334 kJ, 1 kg suyun buharlaşması 2260 kJ ister). Platoda tek geçerli bağıntı Q = m·L bağıntısı kullanılır. Kitap da öz ısı ve ısı sığasını "hâl değişiminin gerçekleşmediği durumlar için" tanımlar.
SIK HATA"Sıcaklık sabitse ısı verilmiyor" sanmak. Platoda termometre durur ama ısı akmaya devam eder; enerji kinetik enerjiye değil, tanecikleri koparan potansiyel enerjiye gider.
30 SANİYEDE
  • Hâl değişimi boyunca sıcaklık sabittir ve kütle korunur.
  • Eğimli bölge Q = m·c·ΔT, yatay plato Q = m·L.
  • Erime ısısı = donma ısısı; buharlaşma ısısı = yoğuşma ısısı.
  • Basınç artınca kaynama sıcaklığı her maddede yükselir; erimede kural maddeye göre değişir.
  • Saflık bozulursa donma sıcaklığı düşer, kaynama sıcaklığı yükselir (yola tuz, radyatöre antifriz).
  • Buz: Le = 334 kJ/kg · Su: Lb = 2260 kJ/kg.
4
Isıl dengeFİZ.9.4.4
Bu bölüm bitince: Denge sıcaklığının hangi tarafa yakın çıkacağını hesap yapmadan söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Farklı sıcaklıktaki iki su karıştırılır, denge sıcaklığı hangisine daha yakındır diye sorulur. Ya da yalıtılmış bir ortamda aralarında ısı alışverişi olmayan cisimlerin sıcaklıkları sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yalıtılmış iki maddeden sıcaklığı yüksek olandan düşük olana ısı aktarılır; aktarım sıcaklıklar eşitlenene kadar sürer. Ulaşılan ortak sıcaklığa denge sıcaklığı, bu duruma ısıl denge (termal denge) denir.
Yalıtılmış ortamda enerji korunur: Qalınan = Qverilen
Konu çizimi
Görsel 9.23: Isıl dengeye geliş süreci
ISIL DENGEYİ CANLANDIREnerjinin sıcak olandan soğuk olana aktarılışını izle.
Sıcak ve soğuk cisimlerin ısıl dengeye gelişiSıcak cismin sıcaklığı azalırken soğuk cismin sıcaklığı artar; son sıcaklıkları eşitlenir.SICAKSOĞUKQverilen = QalınanEnerji aktarımı sıcaklıklar eşitlenince net olarak durur.Son durumda: T₁ = T₂ = Tdenge
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Hesap yapmadan yön bulmanın yolu: denge sıcaklığı, ısı sığası (C = m·c) büyük olanın ilk sıcaklığına daha yakın çıkar. Sezgisi basit: ısı sığası büyük olan cisim, aynı ısıyı alıp verirken sıcaklığını daha az değiştirir, yani inatçıdır.
Ayrıca: ısıl denge, net ısı alışverişinin bittiği durumdur. Isıl temasta olup ısı alışverişi yapabilen cisimler dengeye ulaştığında sıcaklıkları eşittir. Yalnızca "ısı alışverişi yok" demek yetmez; cisimler yalıtımla birbirinden ayrılmışsa farklı sıcaklıklarda kalabilir.
Örnek. Sıcaklığı 40 °C olan 300 g su ile sıcaklığı 80 °C olan 100 g su karıştırılıyor. Denge sıcaklığı 40 ile 80'den hangisine daha yakındır?
ÇÖZÜMİkisi de su olduğu için öz ısıları aynıdır; belirleyici olan kütledir. 300 g'lık suyun ısı sığası 100 g'lıkınkinin üç katıdır → denge sıcaklığı 40 °C'a daha yakın çıkar.
Sayıyla görmek istersen (bu cebir kitapta yok, ek bilgi): alınan ısı = verilen ısı yazıldığında 300·(T−40) = 100·(80−T) → 300T − 12 000 = 8000 − 100T → 400T = 20 000 → T = 50 °C. Gerçekten de 40'a daha yakın. Sınavda senden istenen yön; hesabı yapman gerekmez.
SEN DENE0 °C'ta bir miktar buz, 20 °C'taki bir bardak suya atılıyor. Denge sıcaklığı ve son hâl ne olabilir?
Cevabı gör
İki olasılık var ve buzun miktarı belirler:
• Buz tamamen erirse: kap tümüyle su olur ve denge sıcaklığı 0 °C dâhil, 20 °C'tan küçük bir değerdir. Tam erimenin sınır durumunda denge sıcaklığı 0 °C olabilir.
• Buz fazlaysa (suyun verebileceği ısı buzun tamamını eritmeye yetmezse): erime tamamlanmaz, kapta buz + su birlikte kalır ve denge sıcaklığı tam 0 °C olur.
SIK HATADenge sıcaklığını iki sıcaklığın aritmetik ortalaması sanmak. Ortalama almak yalnızca ısı sığaları eşitse doğrudur (aynı madde, eşit kütle). Kütleler farklıysa denge, ağır olanın sıcaklığına kayar.
30 SANİYEDE
  • Isı aktarımı sıcaklıklar eşitlenene kadar sürer.
  • Yalıtılmış ortamda alınan ısı = verilen ısı.
  • Denge sıcaklığı ısı sığası büyük olanın tarafına yakın çıkar.
  • Aralarında ısı alışverişi olmayan cisimlerin sıcaklıkları eşittir.
5
Isı aktarım yollarıFİZ.9.4.5
Bu bölüm bitince: Bir olayın hangi aktarım yoluyla açıklandığını, ortamın niteliğine bakarak ayırt edebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Günlük olaylar listelenir, hangi yolla gerçekleştiği istenir: metal kaşığın elini yakması, sobalı odada tavanın tabandan sıcak olması, Güneş'in Dünya'yı ısıtması, havası boşaltılmış odada ısıtıcının çalışıp çalışmayacağı. Sera etkisi ve küresel ısınma da bu çıktıya bağlanır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Programın istediği sınıflandırma ölçütü ortamın niteliğidir: maddesel ortam gerekiyor mu, gerekiyorsa akışkan mı değil mi?
Konu çizimi
Görsel 9.24: Isının üç aktarım yolu
ÜÇ YOL, TEK AYIRT EDİCİ SORU: ORTAM
YolNasıl taşınırOrtam
İletimtanecikler yerlerinde titreşir, enerjiyi komşusuna aktarırmaddesel ortam gerekir · katıda tek yol; akışkanda da olur ama zayıf kalır
Konveksiyontaneciklerin kendisi yer değiştirir (sürüklenme + yayılma)maddesel · akışkan (sıvı, gaz)
Işımaelektromanyetik dalga taşırmaddesel ortam gerekmez · boşlukta da olur
Konveksiyon iki hareketin toplamıdır
Sürüklenme: ısınan akışkanın yoğunluğu azalır, yukarı çıkar; üstteki soğuk ve yoğun akışkan aşağı iner. Yayılma: hızlı tanecikler yavaş olanlara çarparak enerjinin bir kısmını aktarır. İkisi birlikte konveksiyonu oluşturur.
Örnek. Kalorifer petekleri neden odanın tabanına yakın, klima üniteleri ise genellikle tavana yakın yerleştirilir?
ÇÖZÜMHava bir akışkandır, yani oda konveksiyonla ısınır. Peteğe temas eden hava ısınır, yoğunluğu azalır ve yükselir; yerine soğuk hava gelir ve döngü bütün odayı dolaşır. Petek tavana konsaydı sıcak hava zaten yukarıda kalır, döngü kurulmaz, zemindeki hava ısınmazdı. Klimada ise amaç terstir: soğutulan hava ağırdır ve aşağı iner, bu yüzden üniteyi yukarı koymak döngüyü kurar.
Örnek. Havası tamamen boşaltılmış bir odada a) rezistanslı elektrikli ısıtıcı b) kalorifer peteği odayı ısıtabilir mi?
ÇÖZÜMa) Rezistans kızarır ve ışıma yapar; ışıma maddesel ortam gerektirmediği için karşısındaki yüzeyleri ısıtabilir.
b) Havasız odada peteğin konveksiyon katkısı yok olur; ancak sıcak petek yine termal ışıma yaparak karşısındaki yüzeylere enerji aktarır. Bu nedenle "hiç ısıtamaz" denemez; havalı odadakinden farklı ve genellikle daha az etkili biçimde ısıtır.
SEN DENEElini yanan bir mumun üstüne ve yanına aynı uzaklıkta tutan biri neden farklı sıcaklık hisseder?
Cevabı gör
Üstte tuttuğunda el hem ışıma hem konveksiyon alır: ısınan hava yükselerek doğrudan ele çarpar. Yanda tuttuğunda ise sıcak hava yukarı gittiği için ele çoğunlukla yalnız ışıma ulaşır. Bu yüzden üstte tutmak çok daha sıcak hissettirir.
SIK HATA"Işıma sıcak cisimlere özgüdür" sanmak. Bütün cisimler ışıma yapar; sıcaklık arttıkça ışıma artar. Termal kameranın çalışma ilkesi tam olarak budur: kedinin yaydığı kızılötesi ışımayı görüntüye çevirir.
30 SANİYEDE
  • İletim: tanecikler yerinde titreşir · katı · madde gerekir.
  • Konveksiyon: tanecikler yer değiştirir · akışkan · madde gerekir.
  • Işıma: elektromanyetik dalga · boşlukta da olur.
  • Konveksiyon = sürüklenme + yayılma.
  • Sera etkisi bir ışıma olayıdır: gelen ışıma girer, yeryüzünden dönen uzun dalga boylu ışıma tutulur.
6
Isı iletim hızı ve yalıtımFİZ.9.4.6
Bu bölüm bitince: Bir binanın ya da bir kabın neden iyi yalıttığını dört etmenle açıklayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bina, termos, çift cam, giysi ya da bardak karşılaştırılır; hangisi daha iyi yalıtır diye sorulur. Isı iletim katsayısı tablosu verilip malzeme seçtirilir. Enerji tasarrufu ve sürdürülebilirlik bağlamı da bu çıktıdadır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Isı iletim hızı: sıcaklıkları farklı iki ortam arasında birim zamanda aktarılan ısı miktarı. Birimi J/s = watt (W) — yani güçle aynı birim.
Konu çizimi
Görsel 9.25: Isı iletim hızını etkileyen dört etmen
DÖRT ETMEN
EtmenArtarsa iletim hızıGünlük karşılığı
Sıcaklık farkıartarkışın çok soğukta ev zor ısınır
Yüzey alanıartargeniş camlı bina daha çok ısı kaybeder
Kalınlıkazalırkalın duvarlı ev kışın sıcak, yazın serin
Isı iletim katsayısıartarmetal hızlı iletir, strafor yavaş
Isı iletim katsayısı (k) maddenin ısıyı iletme kabiliyetinin ölçüsüdür ve ayırt edicidir. Büyükse madde ısı iletkeni, küçükse ısı yalıtkanıdır. Birimi W/m·K.
ISI İLETİM KATSAYILARI · 25 °C
Maddek (W/m·K)Ne işe yarar
Elmas2300çok iyi bir ısı iletkeni; en yüksekler arasında
Saf alüminyum205tencere tabanı, radyatör
Demir80ocak, döküm
Çelik16kaşık, yapı elemanı
Cam0,8pencere — tek başına kötü yalıtır
Strafor0,039dış cephe yalıtımı
Cam yünü0,04çatı yalıtımı
Hava (durgun)0,023çift camın arasındaki asıl yalıtkan
Tablonun tek cümlelik özeti: saf metaller ısıyı hızlı iletir, gazlar en yavaş iletir. Yalıtım malzemelerinin çoğu zaten içinde hava hapseden gözenekli maddelerdir — asıl yalıtan strafor değil, straforun içindeki durgun havadır.
Örnek. Çift camlı pencereler tek camlılara göre neden çok daha iyi yalıtır?
ÇÖZÜMÜç neden birlikte çalışır:
1. İki camın arasındaki kuru havanın ısı iletim katsayısı (0,023) camınkinden (0,8) yaklaşık 35 kat küçüktür.
2. Standart çift camın kapalı ara boşluğunda kuru hava ya da argon bulunur. Boşluk dar ve sızdırmaz olduğundan büyük konveksiyon döngüleri baskılanır. Vakumlu cam ayrı bir teknolojidir.
3. Toplam kalınlık artmıştır.
Sonuç: çift camlı sistemler ısı kaybını belirgin biçimde azaltır; kesin oran cam türüne, kaplamaya, ara gazına ve boşluk kalınlığına bağlıdır.
SEN DENESoğuk bir kış sabahı aynı demlikten camdan ve kartondan iki özdeş bardağa çay dolduruluyor. Hangisi eli daha çok yakar, hangisindeki çay daha hızlı soğur?
Cevabı gör
Camın ısı iletim katsayısı (0,8) kartonunkinden büyüktür ve karton gözenekli yapısında hava hapseder. Bu yüzden cam bardak eli daha çok yakar — ısıyı ele daha hızlı iletir — ve aynı nedenle camdaki çay daha hızlı soğur. Metal bankın tahta banktan soğuk hissettirmesi de tam olarak aynı olaydır: metal, elinden ısıyı daha hızlı çeker.
SIK HATA"Metal soğuktur, tahta sıcaktır" sanmak. Aynı odadaki metal ve tahta bank ısıl dengededir, yani sıcaklıkları eşittir. Farklı hissettiren şey sıcaklık değil, ısı iletim hızıdır: metal elinden ısıyı hızla çeker, tahta çekemez. Bu ünitenin en sevilen sınav sorusudur.
SIK HATAIsı iletim hızı için formül ezberlemeye çalışmak. Q/t = k·A·ΔT/x bağıntısı kitapta yoktur ve senden istenmiyor. İstenen, dört etmenin yönünü bilmen: hangisi artınca iletim hızlanır, hangisi artınca yavaşlar.
30 SANİYEDE
  • Isı iletim hızı = birim zamanda aktarılan ısı · birimi J/s = W.
  • Artıran üç etmen: sıcaklık farkı, yüzey alanı, iletim katsayısı.
  • Azaltan tek etmen: kalınlık.
  • k büyükse iletken, küçükse yalıtkan; k ayırt edicidir.
  • Yalıtımın sırrı çoğu zaman malzemenin içindeki durgun havadır.
Nereye bağlanıyor? Bu ünite 9.3 Akışkanlar'daki yoğunluk kavramını konveksiyonda yeniden kullanıyor; 10.2 Enerji ünitesindeki enerji aktarımı, verim ve sürdürülebilirlik yorumlarına temel hazırlıyor. Kimyada hâl değişimi ve coğrafyada iklim konuları da buradan besleniyor.
Bu ünitede soruların neredeyse tamamı tek bir karara iniyor: sıcaklık değişiyor mu, yoksa hâl mi değişiyor? Cevabı bulduğun anda hangi formülü yazacağın da belli olur.
ÇIKTIYA GÖRE SORU TİPİ
ÇıktıNasıl sorulurNe yapmalısın
FİZ.9.4.1gazete cümlesi ya da kap karşılaştırmasıcümlede ölçülen şey mi aktarılan şey mi var? İç enerji sorulduysa kütle ve sıcaklığa birlikte bak
FİZ.9.4.2özdeş ısıtıcı, farklı madde ya da kütle"özdeş ısıtıcı + eşit süre" = verilen ısı eşit. Sonra Q = m·c·ΔT'de hangi çarpan sabit, hangisi değişiyor diye bak
FİZ.9.4.3sıcaklık–ısı ya da sıcaklık–zaman grafiğiönce platoları işaretle. Eğimlide m·c·ΔT, platoda m·L. Plato süresi ısıyla orantılıdır
FİZ.9.4.4iki madde karıştırılırhesap istemiyorsa ısı sığası büyük olanın tarafını söyle
FİZ.9.4.5günlük olay listesitek soru: ortam ne? Katı → iletim; akışkan → (iletim de olur ama baskın yol) konveksiyon; boşlukta da oluyorsa → ışıma
FİZ.9.4.6bina, termos, bardak karşılaştırmasıdört etmeni say: sıcaklık farkı, alan, kalınlık, k. Formül isteme, yön söyle
GRAFİK SORUSUNU 4 ADIMDA BİTİRME
1. Yatay bölümleri (platoları) daire içine al — oralarda hâl değişiyor, sıcaklık sabit.
2. Her bölgeye formülünü yaz: eğimli → m·c·ΔT, yatay → m·L.
3. Eksende zaman varsa ve kaynak özdeşse, zaman doğrudan ısı demektir — süreleri oranla.
4. "Kütle iki katına çıkarsa" sorusunda sıcaklık değerleri değişmez, yalnız yatay eksendeki değerler büyür.
ZAMAN KAZANDIRAN ÜÇ ALIŞKANLIK
• ΔT'yi çevirmeye kalkma. Sıcaklık farkı K ile de °C ile de aynı sayıdır. Yalnız tek bir sıcaklık değeri sorulursa ölçeğe dikkat et.
• Birimi baştan seç. Ya hep kg + J/kg·°C, ya hep g + J/g·°C. Karışık kullanmak bu ünitede en çok puan kaybettiren şeydir.
• "Özdeş" ve "eşit" kelimelerinin altını çiz. "Özdeş ısıtıcı" verilen ısıyı, "eşit kütle" m'yi, "aynı madde" c'yi sabitler. Soru zaten hangi değişkeni serbest bıraktığını söylüyordur.
Bu ünitenin tuzakları iki gruptan çıkıyor: kavramların birbirine karışması (ısı/sıcaklık/iç enerji, öz ısı/ısı sığası) ve plato bölgesinde yanlış formül.
DOKUZ HATA
HataDoğrusu
"Cismin ısısı" demekIsı aktarılan enerjidir, cisme ait değildir. Cisme ait olan iç enerjidir. "Vücut ısısı" değil, vücut sıcaklığı.
Sıcaklığı iç enerji sanmakSıcaklık tanecik başına ortalama kinetik enerjinin göstergesidir; kütleden bağımsızdır. İç enerji ise toplamdır, kütle artınca artar. Aynı sıcaklıktaki 1 kg ve 2 kg suyun sıcaklıkları eşit, iç enerjileri farklıdır.
Öz ısı ile ısı sığasını karıştırmakÖz ısı (c) birim kütleye aittir, maddeyi tanır, ayırt edicidir. Isı sığası (C = m·c) o cismin tamamına aittir, kütle değişince değişir, ayırt edici değildir.
Platoda Q = m·c·ΔT yazmakPlatoda ΔT = 0'dır; bu formül sana sıfır verir. Hâl değişimi bölgesinde tek geçerli bağıntı Q = m·L'dir.
"Sıcaklık sabitse ısı verilmiyor" sanmakPlato boyunca ısı akmaya devam eder; enerji kinetik enerjiye değil, tanecikleri koparan potansiyel enerjiye gider. Bu yüzden termometre kımıldamaz.
Basınç kuralını tek kural sanmakKaynamada basınç artınca sıcaklık her maddede yükselir. Erimede kural maddeye bağlıdır: erirken hacmi azalan su/buzda basınç artınca erime sıcaklığı düşer.
Denge sıcaklığını ortalama almakAritmetik ortalama yalnız ısı sığaları eşitse doğrudur. Değilse denge, ısı sığası büyük olanın sıcaklığına kayar.
Metali "soğuk madde" sanmakAynı odadaki metal ve tahta ısıl dengededir, sıcaklıkları eşittir. Metal soğuk hissettirir çünkü ısı iletim hızı büyüktür — elinden ısıyı hızla çeker.
Işımayı yalnız çok sıcak cisimlere özgü sanmakBütün cisimler ışıma yapar; sıcaklık arttıkça ışıma artar. Termal kamera tam olarak bunu görüntüler.
PROGRAMIN SINIRLARI — BUNLARA ÇALIŞMA
Program bu ünitede termometre ölçek dönüşümlerinin matematiksel işlemlerinden açıkça kaçınıyor — K/°C/°F için formül ezberleme, dört referans sayısı yeter. Kitapta ayrıca ısı iletim hızı formülü (Q/t = k·A·ΔT/x), ısıl genleşme bağıntısı, termodinamik yasaları, faz diyagramı ve süblimleşme yoktur. 1 cal = 4,18 J dönüşümü de kitapta geçmez; soruda hangi birim verilmişse onunla çalış.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — ALTI TANEQ = m · c · ΔTNE ANLATIR?sıcaklık değiştiren ısı · J · m kütle (kg), c öz ısı (J/kg·K), ΔT sıcaklık değişimi (K ya da °C)C = m · cNE ANLATIR?ısı sığası · J/K · maddenin tamamına ait, kütleye bağlıQ = C · ΔTNE ANLATIR?aynı ısı, ısı sığasıyla yazılmış hâliQ = m · LNE ANLATIR?hâl değiştiren ısı · J · L hâl değiştirme ısısı (J/kg) · bu sırada sıcaklık değişmezQalınan = QverilenNE ANLATIR?ısıl denge koşulu · yalıtılmış ortamdaΔT = Tson − TilkNE ANLATIR?sıcaklık değişimi · fark olduğu için K ve °C aynı sayıyı verir
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimQalınan veya verilen ısıJmkütlekgcöz ısıJ/(kg·K)ΔTsıcaklık değişimiK veya °CCcismin ısı sığasıJ/KLözgül hâl değiştirme ısısıJ/kgTilkilk sıcaklıkK veya °CTsonson sıcaklıkK veya °C
1 · EZBERLENECEK SAYILAR
NeDeğer
Suyun öz ısısıcsu = 4186 J/kg·°C (ek bilgi: 1 cal ≈ 4,18 J alınırsa 1 cal/g·°C eder; bu dönüşüm kitapta yoktur)
Buzun öz ısısıcbuz = 2100 J/kg·°C
Buzun erime ısısıLe = 334 kJ/kg — donma ısısı da aynıdır
Suyun buharlaşma ısısıLb = 2260 kJ/kg — yoğuşma ısısı da aynıdır
Mutlak sıfır0 K ≈ −273 °C
Suyun donma / kaynama273 K – 373 K · 0 °C – 100 °C · 32 °F – 212 °F
2 · ÜÇ KAVRAMIN AYRIMI
Sıcaklık — tanecik başına ortalama kinetik enerjinin göstergesi · K · termometre
Isı — iki madde arasında aktarılan enerji · J · kalorimetre kabı
İç enerji — taneciklerin toplam enerjisi · J · doğrudan ölçülmez
3 · HANGİ FORMÜL NEREDE
Sıcaklık değişiyorsa → Q = m·c·ΔT (grafiğin eğimli bölgeleri)
Hâl değişiyorsa → Q = m·L (grafiğin yatay platoları)
İki madde karışıyorsa → Qalınan = Qverilen
4 · ISI AKTARIM YOLLARI — TEK SORUYLA
Ortam ne? Katıda tek yol iletimdir · Akışkanda (sıvı, gaz) iletim de olur ama baskın yol konveksiyondur · Madde gerekmiyorsa, boşlukta da oluyorsa ışımadır. Konveksiyon = sürüklenme + yayılma.
5 · ISI İLETİM HIZI — DÖRT ETMEN
Artıranlar: sıcaklık farkı · yüzey alanı · ısı iletim katsayısı (k)
Azaltan: kalınlık
k büyükse iletken (elmas 2300, alüminyum 205), küçükse yalıtkan (strafor 0,039, durgun hava 0,023)
EZBERLEMEDEN TUTMANIN YOLU
Boş bir kâğıda ısınma eğrisini çiz: iki plato, üç eğim. Her bölgenin üstüne formülünü, altına "hangi enerji artıyor"u yaz (kinetik mi potansiyel mi). Bu tek çizim ünitenin üçte ikisini kapsar; üç turda oturur.
Program bu ünitenin ölçme araçlarını sayıyor: açık uçlu test, kısa araştırma raporu, kavram haritası, proje / performans görevi, dereceli puanlama anahtarı ve öz değerlendirme formu. Aşağıdaki plan bunların provası — hepsi evde yapılabilir.
ALTI ADIMLIK PLAN
#ÇıktıNe yap
1FİZ.9.4.1Üç gün boyunca haberlerde, dizilerde ve konuşmalarda geçen "ısı/sıcaklık" cümlelerini not et. Her birinin yanına doğru mu, nasıl düzeltilir yaz. Program bu araştırmayı adıyla istiyor.
2FİZ.9.4.2İki özdeş bardağa eşit kütlede su ve zeytinyağı koy, ikisini de aynı süre aynı ocakta ısıt, sıcaklıklarını ölç. Hangisi daha çok ısındı? Sonucu öz ısıyla açıkla ve Q = m·c·ΔT'yi kendi verinle yaz.
3FİZ.9.4.3Bu ünitenin en kritik adımı. Dondurucudan buz al, bir tencereye koy, ocağa sür ve 30 saniyede bir sıcaklığı ölç. Verilerini sıcaklık–zaman grafiğine geçir. Platoyu kendi gözünle gör. Sonra 2 katı buzla tekrarla ve iki grafiği üst üste koy.
4FİZ.9.4.4Bir bardak sıcak suyun sıcaklığını ölç, masaya bırak, 10 dakikada bir yeniden ölç. Değerleri tabloya yaz ve grafiğini çiz. Hangi sıcaklıkta duruyor? Oda sıcaklığıyla karşılaştır — bulduğun şey ısıl dengedir.
5FİZ.9.4.5Evinden on olay seç ve her birini üç yoldan birine yerleştir. Sonra bunları bir kavram haritasına dök: merkezde "ısı aktarımı", üç dal, her dalda ortam niteliği ve örnekler. Program bu haritayı ölçme aracı olarak sayıyor.
6FİZ.9.4.6İki özdeş bardağa aynı sıcaklıkta su koy; birini havlu/gazete ile sar, diğerini açık bırak. Yarım saat sonra ikisini de ölç. Sonra bir termos tasarla: hangi malzeme, neden? Bu, programın istediği performans görevinin tam kendisidir.
Süre: ders saati 18. İki haftaya yay; 3. adımı ayrı bir gün çalış — ısınma eğrisi bu ünitenin en çok soru gelen konusudur ve grafiği bir kez kendin çizmeden tam oturmaz.
Her adımın sonunda kendine sor: tahminim neydi, ölçtüğüm ne çıktı, ikisi tutmadıysa hangi cümlem yanlıştı? Programın öz değerlendirme formu tam olarak bunu soruyor. Fizikte ilerlemenin yolu doğru cevaptan çok, yanlış tahminin nereden geldiğini bulmaktır.
📚 10. Sınıf · TYT · 4 ünite
Bu ünitede bir tek şey öğreniyorsun: grafik okumak. Konum–zaman, hız–zaman ve ivme–zaman grafikleri aynı hareketi üç ayrı dilde anlatır; senden istenen bu üç dil arasında çeviri yapmak. Formüller de zaten bu grafiklerden çıkıyor. Ders saati 14.
ÜNİTE HARİTASI · DERS SAATİ 14
#Ne öğreneceksinKod
1Sabit hızlı harekette eğim ve alanı kullanmakFİZ.10.1.1
2İvme ile hız değişimi arasındaki ilişkiyi kurmakFİZ.10.1.2
3Sabit ivmeli hareket grafiklerini birbirine çevirmekFİZ.10.1.3
Ünite yatay doğrultuyla sınırlı. Serbest düşme ve eğik atış bu ünitede YOK — yeni programda ikisi de 11. sınıfa taşındı. Elindeki kitapta 1.3 ve 1.4 bölümleri hâlâ duruyorsa, onlar bu ünitenin değil, gelecek yılın konusudur.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — DOKUZ TANEΔx = υ · ΔtNE ANLATIR?sabit hızlı harekette yer değiştirme · m · υ sabit hız (m/s)υ = Δx ÷ ΔtNE ANLATIR?sabit hız · x-t grafiğinin eğimi · vektörel, işaretlidirυort = toplam yer değiştirme ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama hız · vektörel · ara hızların ortalaması değildirsüratort = alınan yol ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama sürat · skaler · hızla karıştırmaa = Δυ ÷ ΔtNE ANLATIR?ivme · m/s2 · υ-t grafiğinin eğimi · Δυ = υson − υilkυ = υ0 + a·tNE ANLATIR?sabit ivmeli harekette hız · a işaretiyle birlikte yazılırΔx = υ0·t + ½·a·t2NE ANLATIR?sabit ivmeli harekette yer değiştirmeΔx = ((υ0 + υ) ÷ 2) · tNE ANLATIR?aynı yer değiştirme, ortalama hız kısayoluyla · yalnız sabit ivmede geçerliυ2 = υ02 + 2·a·ΔxNE ANLATIR?zaman bilinmiyorsa · t geçmeyen tek bağıntı
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimxkonummΔxyer değiştirmemυson/anlık hızm/sυ0ilk hızm/sυortortalama hızm/ssüratortortalama süratm/saivmem/s²Δυhız değişimim/stgeçen süres
1
Sabit hızlı hareketFİZ.10.1.1
Bu bölüm bitince: x-t grafiğinin eğiminden hızı, υ-t grafiğinin alanından yer değiştirmeyi okuyabileceksin; hız ile sürati bir daha karıştırmayacaksın.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir aracın x-t ya da υ-t grafiği verilir; hızı, yer değiştirmesi, alınan yolu, ortalama hızı ve ortalama sürati istenir. Ya da bir güzergâh anlatılır (git–dön), iki ortalamayı ayırman beklenir. Zıt yönde giden iki aracın kaç saniyede karşılaşacağı da bu çıktıdandır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sabit hızlı hareket: doğrusal yolda giden bir cisim eşit zaman aralıklarında eşit yer değiştirmelere sahipse hareketine sabit hızlı hareket, sahip olduğu hıza sabit hız denir.
Sabit sürat, cismin eşit zaman aralıklarında eşit yollar almasıdır. Sürat skalerdir (yalnız büyüklük), hız ise vektöreldir (büyüklük + yön). Bu yüzden sürati sabit olan bir cismin hızı değişebilir — yön değiştirmesi yeter. (Kitabın 20. sayfasında "sabit süratle hareket eden bir cismin sabit hızı değişebilir" yazıyor; bu cümle kendi içinde çelişkilidir. Doğrusu: sürati sabit kalsa da hızı değişebilir.)
Konu çizimi
Görsel 10.1: Sabit hızlı harekette eğim ve alan
İki grafiği okumanın iki kuralı:
• x-t grafiğinde eğim = hız. Eğim pozitifse cisim +x yönünde, negatifse −x yönünde gidiyordur. Eğim ne kadar dikse hız o kadar büyüktür. Yatay bir doğru duruyor demektir.
• υ-t grafiğinde alan = yer değiştirme. Zaman ekseninin üstünde kalan alan pozitif, altında kalan alan negatif yer değiştirmedir.
Yol mu, yer değiştirme mi?
Alınan yol izlenen çizginin uzunluğudur, hep pozitiftir ve birikerek artar. Yer değiştirme ise baştan sona çizilen oktur: Δx = xson − xilk. İşareti vardır ve başlangıca dönülürse sıfırdır.
Konu çizimi
Görsel 10.2: Alınan yol ile yer değiştirme
HAREKETİ GRAFİKLE EŞLEŞTİRAraç ile x–t grafiğindeki nokta aynı anda ilerler.
Sabit hızlı hareket ile konum-zaman grafiğinin eş zamanlı oluşumuAraç yalnız pozitif yönde eşit zamanlarda eşit yollar alırken konum-zaman grafiği sabit eğimli doğru olarak çizilir; bitişte bekler ve yeni döngü başlangıcına anlık döner.+x YÖNÜNDE SABİT HIZv sabittxeğim = vdöngü sonunda başlangıca anlık sıfırlanır
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Konum mu, yer değiştirme mi? Grafiklerde ve formüllerde x çoğu zaman yer değiştirme anlamında kullanılır. Hareket x = 0'dan başlamıyorsa son konumu ayrıca hesaplaman gerekir: xson = xilk + Δx. Soruda "başlangıç konumu 10 m" gibi bir veri varsa bu satırı hatırla.
Ortalama hız = toplam yer değiştirme ÷ toplam süre (vektörel). Ortalama sürat = alınan yol ÷ toplam süre (skaler). Cisim geri dönmüşse bu iki sayı farklı çıkar.
Örnek. Bir aracın x-t grafiği: 0–4 s arasında 0'dan 12 m'ye, 4–10 s arasında 12 m'den 36 m'ye doğrusal olarak çıkıyor. Her aralıktaki hızı ve tüm hareketin ortalama hızını bulunuz.
ÇÖZÜMHer aralıkta doğru düz olduğu için hız sabittir ve eğime eşittir.
0–4 s: υ = Δx ÷ Δt = (12 − 0) ÷ 4 = 3 m/s
4–10 s: υ = (36 − 12) ÷ (10 − 4) = 24 ÷ 6 = 4 m/s
Ortalama hız = toplam yer değiştirme ÷ toplam süre = 36 ÷ 10 = 3,6 m/s. Dikkat: bu, 3 ile 4'ün ortalaması olan 3,5 değildir — çünkü aralıkların süreleri eşit değil.
Örnek. Bir posta dağıtım aracının υ-t grafiği, 0–125 s boyunca zaman ekseninin altında ve −12 m/s düzeyinde yatay bir doğru. Aracın yer değiştirmesi nedir, bu ne anlama gelir?
ÇÖZÜMYer değiştirme, grafiğin eksenle arasındaki alandır: Δx = (−12) · 125 = −1500 m.
Eksi işareti hatayı değil, yönü gösterir: araç seçilen pozitif yönün tersine 1500 m gitmiştir. Sürati ise 12 m/s'dir; sürat asla negatif olmaz. Alınan yol da 1500 m'dir.
SEN DENEDoğrusal bir parkurda birbirine doğru hareket eden K ve L bisikletlileri arasındaki uzaklık 480 m. K'nin sürati 5 m/s, L'nin sürati 7 m/s. Kaç saniye sonra karşılaşırlar?
Cevabı gör
İki cisim birbirine yaklaşırken aradaki mesafe her saniye, iki süratin toplamı kadar azalır: 5 + 7 = 12 m/s.
t = 480 ÷ 12 = 40 s.
Kontrol: K 40 s'de 200 m, L 40 s'de 280 m gider; 200 + 280 = 480 ✓. (Kitap bu "yaklaşma hızı" kuralını formül olarak vermiyor ama soruyor — mantığı yukarıdaki tek cümledir.)
SIK HATAOrtalama hızı, hızların ortalaması sanmak. Ortalama hız = toplam yer değiştirme ÷ toplam süre'dir. Aritmetik ortalama yalnızca eşit süreli sabit hızlı parçalarda aynı sonucu verir; yollar eşitse yanlış çıkar. Sabit ivmeli harekette geçen (υ0 + υ) ÷ 2 kısayolu bundan ayrı bir kuraldır ve orada geçerlidir.
SIK HATANegatif hızı "yavaş" sanmak. Eksi işareti büyüklüğü değil yönü anlatır. −20 m/s ile giden araç, +10 m/s ile gidenden daha hızlıdır.
30 SANİYEDE
  • x-t'de eğim = hız, υ-t'de alan = yer değiştirme.
  • Eksenin altındaki alan negatif yer değiştirmedir.
  • Alınan yol hep pozitif; yer değiştirme işaretlidir ve başa dönülürse sıfırdır.
  • Ortalama hız yer değiştirmeden, ortalama sürat yoldan hesaplanır.
2
İvme ve hız değişimiFİZ.10.1.2
Bu bölüm bitince: Bir cismin hızlanıyor mu yavaşlıyor mu olduğunu, ivmenin işaretine tek başına bakarak değil, hız ile ivmenin yönlerini karşılaştırarak söyleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Birkaç aracın saniye saniye hız değerleri tablo hâlinde verilir; ivmelerinin işareti ve büyüklüğü sorulur. Ya da bir cismin hız ve ivme oklarını gösteren şekil verilip "hızlanıyor mu yavaşlıyor mu" diye sorulur. Doğru–yanlış maddeleri bu çıktının klasiğidir.
NASIL ÇALIŞIYOR
İvme: cismin hızında birim zamanda meydana gelen değişim. a ile gösterilir, vektöreldir, birimi m/s2'dir.  →  a = Δυ ÷ Δt = (υson − υilk) ÷ Δt
Hız eşit zaman aralıklarında aynı büyüklükte artıyor ya da azalıyorsa ivmenin büyüklüğü sabittir. Bir araç her saniyede 5 m/s hızlanıyorsa ivmesinin büyüklüğü 5 m/s2'dir.
Konu çizimi
Görsel 10.3: İvme, hız-zaman grafiğinin eğimidir
İvmenin işareti, Δυ'nün işaretiyle aynıdır. Hız değişimi pozitifse ivme pozitif, negatifse ivme negatiftir. Grafikte bu, doğrunun yukarı mı aşağı mı gittiğidir.
Konu çizimi
Görsel 10.4: Hızlanma ve yavaşlamanın dört durumu
DÖRT DURUM — EZBERLENECEK TEK TABLO
DurumHız işaretiİvme işareti
+x yönünde hızlanan++
+x yönünde yavaşlayan+−
−x yönünde hızlanan−−
−x yönünde yavaşlayan−+
Tabloyu ezberlemene bile gerek yok: hız oku ile ivme oku aynı yönlüyse cisim hızlanır, zıt yönlüyse yavaşlar. Dört satır bu tek cümleden çıkar.
Örnek. Pozitif yönde giden üç aracın 1.–5. saniyelerdeki hızları (m/s):
A: 12 · 16 · 20 · 24 · 28    B: 16 · 18 · 20 · 22 · 24    C: 30 · 27 · 24 · 21 · 18
Üçünün ivmesini bulunuz ve 6. saniyedeki hızlarını tahmin ediniz.
ÇÖZÜMHer araçta hız eşit aralıklarla değiştiği için ivmeler sabittir.
A: her saniye +4 → a = +4 m/s2, 6. s'de 28 + 4 = 32 m/s
B: her saniye +2 → a = +2 m/s2, 6. s'de 24 + 2 = 26 m/s
C: her saniye −3 → a = −3 m/s2, 6. s'de 18 − 3 = 15 m/s
Dikkat: C aracı pozitif yönde yavaşlıyor, bu yüzden ivmesi negatif. İvme büyüklüklerini sıralarsak A > C > B'dir (4 > 3 > 2).
SEN DENEBir araç batı yönünde giderken yavaşlıyor. Doğu yönü pozitif seçilmişse aracın ivmesinin işareti nedir?
Cevabı gör
Pozitiftir. Araç batıya gittiği için hızı negatiftir (örneğin −20 m/s). Yavaşladığına göre hızı sıfıra yaklaşıyor, yani −20 → −15 → −10 gibi artıyor. Δυ pozitif olduğuna göre ivme de pozitiftir.
Kısayol: hız oku batıya, ivme oku doğuya bakar — zıt yönlü, demek ki yavaşlıyor ✓
SIK HATA"Yavaşlıyor" ile "ivmesi negatif"i aynı şey sanmak. Bu ünitenin en çok soru gelen tuzağı. Yavaşlama, ivmenin işaretiyle değil, hız ile ivmenin göreli yönüyle belirlenir. −x yönünde yavaşlayan bir cismin ivmesi pozitiftir.
SIK HATAİvmeyi "hız" sanmak. İvme, hızın kendisi değil değişim hızıdır. Bir cismin hızı çok büyükken ivmesi sıfır olabilir (sabit hızlı hareket); hızı sıfırken ise ivmesi sıfır olmak zorunda değildir — yön değiştiren bir araç o anda durur gibi görünse de ivmelidir, ivme olmasaydı zaten geri dönemezdi. (Sabit ivmeli harekette o andaki ivme, diğer anlardakiyle aynıdır; "en büyük" değildir.)
30 SANİYEDE
  • a = Δυ ÷ Δt; birimi m/s2, vektöreldir.
  • İvmenin işareti Δυ'nün işaretiyle aynıdır.
  • Hız oku ile ivme oku aynı yönlüyse hızlanır, zıt yönlüyse yavaşlar.
  • Hız büyükken ivme sıfır, hız sıfırken ivme en büyük olabilir.
3
Sabit ivmeli hareket grafikleriFİZ.10.1.3
Bu bölüm bitince: x-t, υ-t ve a-t grafiklerini birbirine çevirebilecek ve her birinden doğru bilgiyi çekebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Üç grafikten biri verilir, diğer ikisini çizmen istenir. Ya da bir grafik üzerinde birden çok araç gösterilip hangisinin nerede olduğu sorulur. Bu ünitenin puanının çoğu buradan gelir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Konu çizimi
Görsel 10.5: Sabit ivmeli hareketin üç grafiği
Sıfırdan farklı sabit ivmede grafiklerin temel biçimi aynıdır: x-t parabol, υ-t eğik doğru, a-t yatay doğru. Sabit hızda ise x-t eğik doğru, υ-t yatay doğru, a-t sıfır çizgisidir. Şekle bakar bakmaz hangi hareket olduğunu anlayabilirsin.
Konu çizimi
Görsel 10.6: Grafik dönüşüm haritası
GRAFİK DÖNÜŞÜM KURALLARININ TAMAMI
GrafikNe alırsınNe verir
x-teğimhız  eğim pozitifse +x yönünde, negatifse −x yönünde gider
x-tşekilhareketin türü  doğru → sabit hız · parabol → sabit ivme · yatay → duruyor
x-ttepe/dipyön değişimi  eğim işaret değiştirdiği an cisim geri döner
υ-teğimivme  düz doğru → ivme sabit
υ-talanyer değiştirme  eksenin altındaki alan negatif sayılır
υ-teksene görehızlanma / yavaşlama  eksenden uzaklaşıyorsa hızlanır, yaklaşıyorsa yavaşlar
a-talanhız değişimi  Δυ = alan · kitap bu kuralı yazmıyor ama soruyor
Sabit ivmeli hareketin dört bağıntısı
υ = υ0 + a·t  ·  Δx = υ0·t + ½·a·t2  ·  Δx = ((υ0 + υ) ÷ 2)·t  ·  υ2 = υ02 + 2·a·Δx
İşareti nereye koyacaksın?
Kitap yavaşlayan hareket için ayrı bir denklem seti yazar (υ = υ0 − a·t gibi) ve orada a'yı pozitif büyüklük kabul eder. Daha güvenli yol: tek bir denklem seti kullan ve a'yı işaretiyle birlikte yerine koy. Yavaşlayan bir cisimde a = −3 m/s2 yazarsan tüm formüller kendiliğinden doğru çalışır ve iki ayrı set ezberlemene gerek kalmaz.
Konu çizimi
Görsel 10.7: Gidip dönen hareketin iki grafiği
Örnek. Bir koşucunun υ-t grafiği orijinden başlayıp düzgün artıyor: 6. s'de 4 m/s, 12. s'de 8 m/s, 18. s'de 12 m/s. a) İvmesi nedir? b) 18 s sonunda ne kadar yol almıştır? c) a-t grafiği nasıldır?
ÇÖZÜMa) Doğru düz, yani ivme sabit. Eğim: a = Δυ ÷ Δt = 4 ÷ 6 = 2/3 ≈ 0,67 m/s2.
b) Yer değiştirme, υ-t altındaki üçgenin alanıdır: Δx = (12 · 18) ÷ 2 = 108 m.
Formülle kontrol: Δx = ½·a·t2 = ½ · (2/3) · 182 = ½ · (2/3) · 324 = 108 m ✓
Koşucu hiç yön değiştirmediği için alınan yol da 108 m'dir; yön değiştirseydi bu iki sayı farklı olurdu.
c) İvme sabit olduğu için a-t grafiği 2/3 düzeyinde yatay bir doğrudur.
Örnek. Otoyol gişesinden aynı anda kalkan dört aracın υ-t grafiği: A 60 s'de 0'dan 30 m/s'ye · B 60 s'de 0'dan 20 m/s'ye · C boyunca sabit 15 m/s · D 0–30 s'de 0'dan 5 m/s'ye, 30–60 s'de 5'ten 15 m/s'ye. 60. saniyede hangi araçlar yan yanadır?
ÇÖZÜMHer aracın yer değiştirmesi, kendi grafiğinin altındaki alandır.
A: üçgen → (60 · 30) ÷ 2 = 900 m
B: üçgen → (60 · 20) ÷ 2 = 600 m
C: dikdörtgen → 15 · 60 = 900 m
D: iki parça → (30 · 5) ÷ 2 + ((5 + 15) ÷ 2) · 30 = 75 + 300 = 375 m
A ile C'nin yer değiştirmesi eşit olduğundan 60. saniyede A ve C yan yanadır. Hızları farklı (A 30 m/s, C 15 m/s) ama aldıkları yol aynı — grafik sorularında sorulan tam olarak bu ayrımdır.
Örnek. Bir aracın x-t grafiği üç düz parçadan oluşuyor: 0–1 s arasında 0'dan 10 m'ye, 1–2 s arasında 10 m'de sabit, 2–3 s arasında 10 m'den 5 m'ye. υ-t grafiğini kurunuz.
ÇÖZÜMHer parçada hız, o parçanın eğimidir.
0–1 s: (10 − 0) ÷ 1 = +10 m/s
1–2 s: eğim sıfır → 0 m/s (araç duruyor)
2–3 s: (5 − 10) ÷ 1 = −5 m/s → araç geri dönmüş.
υ-t grafiği üç basamaktan oluşur: +10, 0, −5. Son basamak eksenin altındadır. Toplam yer değiştirme = 10 + 0 − 5 = +5 m; alınan yol ise 10 + 0 + 5 = 15 m.
Örnek. Bir cismin a-t grafiği basamaklı: 0–2 s arasında a = 0, 2–4 s arasında a = 3 m/s2, 4–6 s arasında a = 6 m/s2. Cismin ilk hızı 10 m/s. Her aralığın sonundaki hızı bulunuz.
ÇÖZÜMa-t grafiğinin altındaki alan hız değişimini verir (Δυ = alan).
0–2 s: alan = 0 → hız değişmez, υ = 10 m/s
2–4 s: alan = 3 · 2 = 6 → υ = 10 + 6 = 16 m/s
4–6 s: alan = 6 · 2 = 12 → υ = 16 + 12 = 28 m/s
Bu kural kitapta yazılı değil ama soruluyor — a-t verilip υ-t istendiğinde kullanacağın tek yol budur.
Örnek. 20 m/s ile giden bir araç fren yapıyor ve ivmesi −4 m/s2 oluyor. Araç kaç metrede durur? Hızı iki katına çıksaydı fren mesafesi ne olurdu?
ÇÖZÜMSüre sorulmadığı için t geçmeyen bağıntıyı kullan: υ2 = υ02 + 2·a·Δx
Durduğuna göre υ = 0:   0 = 202 + 2·(−4)·Δx
0 = 400 − 8·Δx  →  Δx = 400 ÷ 8 = 50 m.
Hız 40 m/s olsaydı: Δx = 402 ÷ 8 = 1600 ÷ 8 = 200 m.
Hız iki katına çıkınca fren mesafesi dört katına çıkar — çünkü bağıntıda hızın karesi var. Trafik kurallarının arkasındaki fizik tam olarak budur.
SEN DENEDurgun hâlden aynı süre boyunca sabit ivmelerle hareket eden üç geminin yer değiştirmesi A: +2x, B: −4x, C: +6x. İvmelerini ve son hızlarını karşılaştırınız.
Cevabı gör
Durgun hâlden başladıkları ve süreleri eşit olduğu için Δx = ½·a·t2 bağıntısında t2 ortaktır: yer değiştirme ile ivme doğru orantılıdır.
aA : aB : aC = +2 : −4 : +6  →  A ve C pozitif, B negatif ivmeli.
υ = a·t olduğundan son hızlar da aynı oranda: büyüklükçe C > B > A (6 > 4 > 2). B'nin hızı negatif yönde, ama büyüklüğü A'nınkinden büyüktür.
SIK HATAİlk hızı sıfır olmayan bir aralıkta Δx = ½·a·t2 kullanmak. Bu bağıntı yalnız durgun hâlden başlayan hareket için geçerlidir (υ0 = 0). Bir ilk hız varsa tam biçimi yaz: Δx = υ0·t + ½·a·t2. Kitabın 53. sayfasındaki çözümde bu atlanmış; sonuç orada tesadüfen doğru çıkıyor çünkü hareket durarak bitiyor.
SIK HATAGrafiğin eksenin altında olmasını "yavaşlıyor" sanmak. Eksenin altı yalnızca yön demektir. Hızlanma–yavaşlama, grafiğin eksenden uzaklaşıp uzaklaşmadığına bakılarak anlaşılır: uzaklaşıyorsa hızlanıyor, yaklaşıyorsa yavaşlıyor.
SIK HATAυ-t altındaki alanı "alınan yol" sanmak. Alan yer değiştirmedir ve işaretlidir. Cisim yön değiştirmişse alanları işaretleriyle toplarsın; alınan yol için ise alanların mutlak değerlerini toplaman gerekir.
30 SANİYEDE
  • Sabit ivmede x-t parabol, υ-t doğru, a-t yataydır.
  • Sağa giderken eğim (x-t → υ-t → a-t), sola dönerken alan (a-t → υ-t → x-t).
  • υ-t altındaki alan yer değiştirmedir, işaretlidir.
  • Eksenden uzaklaşan grafik hızlanma, yaklaşan grafik yavaşlamadır.
  • a'yı işaretiyle yerine koy; tek denklem seti yeter.
Nereye bağlanıyor? Bu ünite 9.2'deki vektör, hız ve ivme tanımlarının üstüne kuruluyor. 11. sınıfta serbest düşme, eğik atış, Newton yasaları ve çembersel hareket buradan devam ediyor — yani bu ünitedeki grafik okuma alışkanlığı iki yıl boyunca işine yarayacak. 10.2 Enerji ünitesinde de kuvvet–yer değiştirme grafiğinin altındaki alan aynı mantıkla okunuyor.
Bu ünitede soru çözmenin tek bir yolu var: önce grafiği oku, sonra formülü yaz. Formülden başlayan öğrenci grafik sorularında takılır; grafikten başlayan öğrenci formülü zaten çıkarır.
ÇIKTIYA GÖRE SORU TİPİ
ÇıktıNasıl sorulurNe yapmalısın
FİZ.10.1.1x-t ya da υ-t grafiği verilirx-t ise eğim al, υ-t ise alan hesapla. "Yol mu yer değiştirme mi?" diye sor
FİZ.10.1.2hız tablosu ya da hız/ivme okları verilirardışık hız farklarına bak: eşitse ivme sabit. İşaret için iki oku karşılaştır
FİZ.10.1.3üç grafikten biri verilir, ikisi istenirsağa giderken eğim, sola dönerken alan. Sabit ivmede x-t parabol, υ-t doğru, a-t yataydır
GRAFİK SORUSUNU 5 ADIMDA BİTİRME
1. Eksenlerin ne olduğunu yaz. x-t mi υ-t mi a-t mi? Bunu karıştıran öğrenci soruyu daha başında kaybeder.
2. Grafiği parçalara ayır — her kırılma noktasında bir bölge başlar. Her bölgede eğim (ve varsa alan) ayrı hesaplanır.
3. Grafiğin ekseni kestiği anları işaretle: υ-t'de bu anlar yön değişimidir; x-t'de cisim x = 0 noktasına gelmiştir (hareket x = 0'dan başladıysa bu, başladığı yerdir).
4. İstenen büyüklüğü seç: hız → x-t eğimi · ivme → υ-t eğimi · yer değiştirme → υ-t alanı · hız değişimi → a-t alanı.
5. Sonucun işaretini yorumla. Eksi çıkması hata değil, yön demektir.
ZAMAN KAZANDIRAN ÜÇ ALIŞKANLIK
• Alanı geometriyle hesapla. υ-t grafiklerinin altı neredeyse her zaman üçgen, dikdörtgen ya da yamuktur. Formül aramadan alan formülünü kullan: yamuk = ((alt + üst) ÷ 2) · yükseklik. Bu zaten Δx = ((υ0 + υ) ÷ 2)·t demektir.
• "Durgun hâlden" ifadesini ara. Varsa υ0 = 0 demektir ve bütün formüller kısalır: υ = a·t, Δx = ½·a·t2, υ2 = 2·a·Δx.
• "Özdeş" ve "aynı süre" kelimelerinin altını çiz. Süreler eşitse Δx = ½·a·t2'de t2 ortak çarpandır; yer değiştirmeler doğrudan ivmelerle orantılı olur ve hiç hesap yapmadan sıralayabilirsin.
Bu ünitenin tuzakları üç yerden çıkıyor: işaret, yol ile yer değiştirme, ve hangi formülün nerede geçerli olduğu.
DOKUZ HATA
HataDoğrusu
"Yavaşlıyor" ile "ivmesi negatif"i aynı sanmakYavaşlama, ivmenin işaretiyle değil, hız ile ivmenin göreli yönüyle belirlenir. −x yönünde yavaşlayan cismin ivmesi pozitiftir. Tek kural: oklar aynı yönlüyse hızlanır, zıt yönlüyse yavaşlar.
Negatif hızı "yavaş" sanmakEksi işareti yönü gösterir, büyüklüğü değil. −20 m/s, +10 m/s'den hızlıdır. Sürat hiçbir zaman negatif olmaz.
υ-t altındaki alanı "alınan yol" sanmakAlan yer değiştirmedir ve işaretlidir. Alınan yol için alanların mutlak değerlerini toplaman gerekir. Cisim gidip dönmüşse ikisi farklı çıkar.
Ortalama hızı, hızların ortalaması sanmakOrtalama hız = toplam yer değiştirme ÷ toplam süre. Aritmetik ortalama yalnız eşit süreli sabit hızlı parçalarda doğru sonucu verir. Sabit ivmeli harekette geçen (υ0 + υ) ÷ 2 kısayolu ayrı bir kuraldır ve orada geçerlidir.
Δx = ½·a·t2'yi her yerde kullanmakBu kısaltma yalnız durgun hâlden başlayan hareket içindir. İlk hız varsa tam biçim: Δx = υ0·t + ½·a·t2.
Grafiğin eksenin altında olmasını yavaşlama sanmakEksenin altı yalnızca −x yönü demektir. Hızlanma için ölçüt: grafik eksenden uzaklaşıyor mu, yaklaşıyor mu?
x-t grafiğini yörünge sanmakx-t grafiği cismin izlediği yol değildir. Yükselen bir x-t doğrusu "yokuş yukarı gidiyor" demek değil, "+x yönünde ilerliyor" demektir.
Sabit hız ile sabit sürati aynı sanmakSürat skaler, hız vektöreldir. Sürati sabit olan bir cisim yön değiştirirse hızı değişmiş olur — yani ivmesi vardır.
Hız sıfırsa ivme de sıfırdır sanmakDoğrusal bir yolda ileri gidip geri dönen bir araç, yön değiştirdiği anda hızı sıfırdır ama ivmesi sıfır değildir — ivme olmasaydı zaten geri dönemezdi. Sabit ivmeli harekette o andaki ivme, diğer anlardakiyle aynıdır.
PROGRAMIN SINIRLARI — BUNLARA ÇALIŞMA
En önemli sınır bu: yeni programda serbest düşme, düşey atış ve iki boyutta hareket (eğik atış) bu üniteden çıkarılıp 11. sınıfa taşındı. Elindeki kitapta 1. ünitenin 1.3 ve 1.4 bölümleri hâlâ duruyorsa (s.60-94), onları bu yıl çalışma. Aynı biçimde ünite sonundaki ölçme sorularından 4, 5, 6 ve 9. sorular serbest düşme ve eğik atışa dayandığı için kapsam dışıdır.
Ayrıca bu ünitede Newton yasaları, sürtünme, bağıl hareket formülü ve ivmenin türevle tanımı yoktur.
ÜNİTENİN BÜTÜN FORMÜLLERİ — DOKUZ TANEΔx = υ · ΔtNE ANLATIR?sabit hızlı harekette yer değiştirme · m · υ sabit hız (m/s)υ = Δx ÷ ΔtNE ANLATIR?sabit hız · x-t grafiğinin eğimi · vektörel, işaretlidirυort = toplam yer değiştirme ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama hız · vektörel · ara hızların ortalaması değildirsüratort = alınan yol ÷ toplam süreNE ANLATIR?ortalama sürat · skaler · hızla karıştırmaa = Δυ ÷ ΔtNE ANLATIR?ivme · m/s2 · υ-t grafiğinin eğimi · Δυ = υson − υilkυ = υ0 + a·tNE ANLATIR?sabit ivmeli harekette hız · a işaretiyle birlikte yazılırΔx = υ0·t + ½·a·t2NE ANLATIR?sabit ivmeli harekette yer değiştirmeΔx = ((υ0 + υ) ÷ 2) · tNE ANLATIR?aynı yer değiştirme, ortalama hız kısayoluyla · yalnız sabit ivmede geçerliυ2 = υ02 + 2·a·ΔxNE ANLATIR?zaman bilinmiyorsa · t geçmeyen tek bağıntı
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimxkonummΔxyer değiştirmemυson/anlık hızm/sυ0ilk hızm/sυortortalama hızm/ssüratortortalama süratm/saivmem/s²Δυhız değişimim/stgeçen süres
1 · GRAFİK DÖNÜŞÜM KURALLARI — TEK BAKIŞTA
x-t  —eğim→  υ-t  —eğim→  a-t
a-t  —alan→  υ-t  —alan→  x-t
Sağa giderken eğim, sola dönerken alan. x-t'nin tepe/dip noktası yön değişimidir; υ-t eksenden uzaklaşıyorsa hızlanma, yaklaşıyorsa yavaşlamadır. (Ayrıntılı tablo "Ana bilgi" kartında.)
2 · HANGİ HAREKET, HANGİ ŞEKİL
Sabit hız: x-t eğik doğru · υ-t yatay doğru · a-t sıfır çizgisi
Sabit ivme: x-t parabol · υ-t eğik doğru · a-t yatay doğru
Duruyor: x-t yatay doğru · υ-t sıfır çizgisi
3 · DÖRT DURUM TABLOSU
+x yönünde hızlanan → υ (+), a (+)
+x yönünde yavaşlayan → υ (+), a (−)
−x yönünde hızlanan → υ (−), a (−)
−x yönünde yavaşlayan → υ (−), a (+)
Kısayolu: oklar aynı yönlüyse hızlanır, zıt yönlüyse yavaşlar.
4 · DURGUN HÂLDEN BAŞLAYAN HAREKET
υ0 = 0 ise formüller kısalır: υ = a·t · Δx = ½·a·t2 · υ2 = 2·a·Δx
Ayrıca ardışık eşit zaman aralıklarında alınan yollar 1 : 3 : 5 : 7 oranındadır; başlangıçtan itibaren toplam yollar ise 1 : 4 : 9 : 16 oranındadır. İkisini karıştırma — birincisi her aralığın kendi payı, ikincisi biriken toplamdır.
5 · SKALER / VEKTÖREL AYRIMI
Skaler: alınan yol, sürat, zaman
Vektörel: konum, yer değiştirme, hız, ivme
EZBERLEMEDEN TUTMANIN YOLU
Boş bir kâğıda üç grafiği alt alta çiz (aynı zaman ekseniyle) ve aralarına iki ok koy: yukarıdan aşağı EĞİM, aşağıdan yukarı ALAN. Bu tek çizim ünitenin tamamını kapsar. Üç kere çizersen sınavda hiç düşünmeden hatırlarsın.
Program bu ünitenin ölçme araçlarını sayıyor: çalışma yaprağı, çıkış kartı, bilgi görseli, poster, kısa rapor ve performans görevi; hepsi dereceli puanlama anahtarı, öz ve akran değerlendirme formlarıyla. Aşağıdaki plan bunların provası.
ALTI ADIMLIK PLAN
#ÇıktıNe yap
1FİZ.10.1.1Telefonunun konum kaydını (ya da bir koşu uygulamasını) açıp düz bir yolda yürü. Konum ve zaman verilerini bir tabloya geçir, x-t grafiğini kendin çiz ve eğiminden hızını bul. Sonra geri dön ve alınan yol ile yer değiştirmenin farklı çıktığını kendi verinle gör.
2FİZ.10.1.1Bir sayı doğrusu çiz ve üstünde beş farklı senaryo işaretle (git–dur–dön gibi). Her biri için ortalama hız ve ortalama sürati ayrı ayrı hesapla. Hangi durumda ikisi eşit oluyor? Cevabını yaz — bu, programın istediği çıkış kartıdır.
3FİZ.10.1.2Bir aracın ya da bisikletin hızını her saniye tahmin edip tabloya yaz (ya da hazır bir veri seti kullan). Ardışık farkları al: eşit mi? Eşitse ivme sabittir. Sonra dört durumun her biri için birer günlük hayat örneği yaz.
4FİZ.10.1.2Yavaşlıyor ama ivmesi pozitif olan bir örnek kur ve arkadaşına anlat. Anlatamıyorsan henüz oturmamıştır — bu ünitenin en ayırt edici sorusu budur.
5FİZ.10.1.3Bu ünitenin en kritik adımı. Tek bir υ-t grafiği çiz (birkaç kırılmalı olsun) ve ona ait x-t ile a-t grafiklerini elde et. Sonra tersini yap: bir a-t grafiğinden υ-t ve x-t'yi kur. Bunu beş farklı grafikle tekrarla.
6FİZ.10.1.3Birkaç kırılmalı bir x-t grafiği çiz ve ona uyan en az üç farklı gerçek yaşam senaryosu yaz (asansör, metro, koşucu…). Programın zenginleştirme bölümü bunu istiyor; grafiğin bir bölümünü boş bırakıp mantıksal çıkarımla tamamlamayı da dene. Sonra hepsini tek sayfalık bir bilgi görseline dök.
Süre: ders saati 14. On güne yay; 5. adımı ayrı bir gün çalış — grafik dönüşümü bu ünitenin tamamıdır ve yalnız bakarak öğrenilmez, elle çizerek oturur.
Her adımın sonunda kendine sor: hangi grafikten hangi büyüklüğü çektim, işareti neden o çıktı, bir yerde yavaşlamayı negatif ivmeyle karıştırdım mı? Programın öz değerlendirme formu bunu soruyor — ve bu ünitede kaybedilen puanların çoğu hesaptan değil, işaretten gider.
Bu ünitenin omurgası tek bir cümle: iş, enerjinin aktarılma yoludur; güç ise bu aktarımın hızıdır. F–x grafiğindeki alanı okuyup enerji hesabına geçecek, sonra aynı enerjinin mekanik sistemlerde ve günlük cihazlarda nasıl dönüştüğünü göreceksin. Ünite beş öğrenme çıktısından oluşuyor.
ÜNİTE HARİTASI
#Ne öğreneceksinKod
1F–x grafiğinden işi ve işaretini bulmakFİZ.10.2.1
2İş–enerji–güç ilişkisini ve cihaz tüketimini kurmakFİZ.10.2.2
3Enerji biçimlerini ve dönüşümlerini karşılaştırmakFİZ.10.2.3
4Mekanik enerjiyi bileşenlerine ayırıp çözmekFİZ.10.2.4
5Enerji kaynaklarını ölçütlerle karşılaştırmakFİZ.10.2.5
Bu ünitede alan okuma, 10.1’deki grafik bilgisinin devamıdır. Eksenin üstü pozitif, altı negatif; alanları işaretleriyle toplarsın. Sonra net işi enerji değişimine bağlarsın.
ÜNİTENİN HESAP ARAÇLARI — SEKİZ BAĞINTIW = F · Δx · cosθNE ANLATIR?sabit kuvvetin işi · J · θ, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıWnet = ΣW = ΔEKNE ANLATIR?net iş · bütün kuvvetlerin işini işaretiyle toplaEK = ½·m·υ2NE ANLATIR?öteleme kinetik enerjisi · hız iki katına çıkarsa enerji dört katEP = m·g·hNE ANLATIR?yer çekimi potansiyel enerjisi · h seçilen referansa göreEM = EK + EPNE ANLATIR?mekanik enerji · sürtünmesiz kapalı sistemde sabitP = W ÷ t = ΔE ÷ tNE ANLATIR?güç · W = J/s · aynı işi daha kısa sürede yapan daha güçlüE = P · tNE ANLATIR?elektrikli cihazın tüketimi · kW ve saat kullanırsan sonuç kWh1 kWh = 3,6×106 JNE ANLATIR?enerji dönüşümü · kWh bir güç değil enerji birimidir
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimWbir kuvvetin yaptığı işJWnetnet işJFkuvvetNΔxyer değiştirmemθF ile yer değiştirme arasındaki açı°EKkinetik enerjiJEPyer çekimi potansiyel enerjisiJEMmekanik enerjiJmkütlekgυsüratm/sgyer çekimi ivmesim/s²hreferans düzeyine göre yükseklikmPgüçWtsüresΔEaktarılan enerjiJEtüketilen enerjiJ veya kWh
1
Kuvvet–yer değiştirme grafiği ve işFİZ.10.2.1
Bu bölüm bitince: kuvvetin hangi bileşeninin iş yaptığını belirleyip F–x grafiğinin işaretli alanından net işi hesaplayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir cisme uygulanan kuvvetin büyüklüğü yol boyunca değişir ve F–x grafiği verilir. Dikdörtgen, üçgen ve yamuk alanlarını ayrı hesaplayıp eksenin altındakileri negatif alman istenir. Ya da kuvvet ile yer değiştirme arasında açı verilip hangi bileşenin iş yaptığı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Fiziksel iş: kuvvetin, uygulandığı cisme kendi doğrultusunda yer değiştirme yaptırarak enerji aktarmasıdır. Sabit kuvvette W = F·Δx·cosθ. İş skalerdir; birimi joule (J), 1 J = 1 N·m.
θ, kuvvet oku ile yer değiştirme oku arasındaki açıdır. İşi yalnız kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki F·cosθ bileşeni yapar. Bu yüzden “cisim hareket etti” demek tek başına “bu kuvvet iş yaptı” demek değildir.
İşin işaretini tek bakışta belirlemeKuvvet ve yer değiştirme aynı yönlü olduğunda pozitif, dik olduğunda sıfır, zıt yönlü olduğunda negatif iş yapılır. POZİTİF İŞ F Δx aynı yön · W > 0 SIFIR İŞ F Δx dik · W = 0 NEGATİF İŞ F Δx zıt yön · W < 0 İşareti kuvvet değil, F ile Δx arasındaki yön ilişkisi belirler.
Görsel 10.8: İşin işaretini tek bakışta belirleme
Üç durum: θ < 90° ise iş pozitif ve cisme enerji aktarılır; θ = 90° ise iş sıfırdır; θ > 90° ise iş negatiftir ve kuvvet cismin enerjisini azaltır. Ağırlık, normal ve sürtünme kuvvetlerinin işini de bu yön kuralıyla ayrı ayrı belirlersin.
Grafik kuralı: F–x grafiği ile yatay eksen arasında kalan işaretli alan = yapılan iş. Eksenin üstü pozitif, altı negatiftir. Kuvvet değişiyorsa tek bir F değeri aramak yerine grafiği geometrik parçalara ayır.
F–x grafiğinde iş, işaretli alandırGrafiğin eksen üstündeki iki alanı pozitif, eksen altındaki alanı negatiftir. Net iş 98 jouledür. 479 +20+10−6 x (m) F (N) +80 J +30 J F = −6 N −12 J Wnet = 80 + 30 − 12 = 98 J
Görsel 10.9: F–x grafiğinde iş, işaretli alandır
Örnek. Bir kuvvet 0–4 m arasında 20 N sabit, 4–7 m arasında 20 N’dan 0’a doğrusal azalıyor, 7–9 m arasında hareket yönüne zıt 6 N sabit değer alıyor. Net iş kaç jouledür?
ÇÖZÜM0–4 m: dikdörtgen alanı = 20·4 = +80 J
4–7 m: üçgen alanı = (20·3)÷2 = +30 J
7–9 m: eksenin altındaki dikdörtgen = −6·2 = −12 J
Wnet = 80 + 30 − 12 = +98 J. Sonucun pozitif olması, cisme net olarak enerji aktarıldığını söyler.
SEN DENEYatay zeminde bir kızak, yatayla 60° açı yapan 40 N kuvvetle 5 m çekiliyor. Bu kuvvetin yaptığı iş kaç jouledür? (cos60° = 0,5)
Cevabı gör
Yer değiştirme doğrultusundaki bileşen F·cosθ = 40·0,5 = 20 N. İş W = 20·5 = 100 J. Düşey bileşen yer değiştirmeye dik olduğu için bu harekette iş yapmaz.
SIK HATAF–x grafiğindeki çizginin uzunluğunu iş sanmak. İş, çizginin uzunluğu veya eğimi değil, grafiğin eksenle arasında kalan alanıdır. Birim kontrolü de söyler: N·m = J.
SIK HATABütün kuvvetleri tek tek pozitif yazmak. Hareket yönüne ters sürtünmenin işi negatiftir; dik normal kuvvetin işi sıfır olabilir. Net iş için her kuvvetin işini işaretiyle topla.
30 SANİYEDE
  • W = F·Δx·cosθ; yalnız paralel bileşen iş yapar.
  • Aynı yön → pozitif · dik → sıfır · zıt yön → negatif iş.
  • F–x grafiğinde işaretli alan = iş.
  • Net iş, bütün kuvvetlerin işlerinin cebirsel toplamıdır.
2
İş, enerji ve güçFİZ.10.2.2
Bu bölüm bitince: aynı işi farklı sürelerde yapan sistemleri karşılaştırıp güç etiketinden kWh cinsinden enerji tüketimini hesaplayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Aynı yükü aynı yüksekliğe çıkaran iki asansörün süreleri verilir; işleri ve güçleri karşılaştırılır. Elektrikli cihazın etiketindeki watt değeri ve kullanım süresi verilerek günlük/aylık tüketim istenir. J, W, kW ve kWh birimleri özellikle birbirine karıştırılır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Bir kuvvet cisme pozitif iş yaparsa cisme enerji aktarır; negatif iş yaparsa cismin enerjisi azalır. Net kuvvetin işi, kinetik enerji değişimine eşittir: Wnet = ΔEK.
Güç, yapılan işin miktarı değil, iş yapma veya enerji aktarma hızıdır: P = W÷t = ΔE÷t. Birimi watt; 1 W = 1 J/s.
Güç, yapılan iş değil iş yapma hızıdırA motoru 600 joule işi 3 saniyede yaparak 200 watt, B motoru 6 saniyede yaparak 100 watt güç üretir. İki motor da aynı 600 J işi yapıyor MOTOR A t = 3 s P = 200 W MOTOR B t = 6 s P = 100 W Aynı iş · yarı süre → iki kat güç
Görsel 10.10: Güç, yapılan iş değil iş yapma hızıdır
Aynı işte süre azalırsa güç artar. Aynı sürede daha çok iş yapan da daha güçlüdür. Fakat güç tek başına toplam tüketimi söylemez: düşük güçlü bir cihaz çok uzun çalışırsa daha fazla enerji tüketebilir.
Elektrik tüketiminde birim seçimi: Etiket W ise önce 1000’e bölerek kW’a çevir; dakika verilmişse 60’a bölerek saate çevir. Sonra E(kWh) = P(kW)·t(h). Birim fiyat verilirse tüketimle çarparak maliyeti bulursun; birim fiyat fizik sabiti değildir.
Güç etiketinden tüketilen enerjiyeİki kilovat gücündeki cihaz bir buçuk saat çalışırsa üç kilovatsaat, yani 10,8 megajoule enerji tüketir. GÜÇ ETİKETİ2,0kW KULLANIM1,5saat ENERJİ3,0kWh 3,0 kWh × 3,6×10⁶ = 10,8×10⁶ J
Görsel 10.13: Güç etiketinden tüketilen enerjiye
Örnek. Gücü 1800 W olan bir cihaz günde 45 dakika, 30 gün çalışıyor. Aylık tüketimi kaç kWh olur? Elektriğin birim fiyatı b TL/kWh ise maliyeti nedir?
ÇÖZÜM1800 W = 1,8 kW; 45 dakika = 0,75 h.
Günlük enerji = 1,8·0,75 = 1,35 kWh.
Aylık enerji = 1,35·30 = 40,5 kWh.
Maliyet = tüketim·birim fiyat = 40,5·b TL. Böyle yazınca hesap, değişen tarifeye bağlı olmadan doğru kalır.
SEN DENE200 kg yükü 6 m yukarı sabit hızla 12 s içinde çıkaran ideal motorun gücü kaç wattır? (g = 10 m/s2)
Cevabı gör
Yük sabit hızla yükseldiği için motorun yaptığı iş, potansiyel enerji artışıdır: W = mgh = 200·10·6 = 12 000 J.
P = W÷t = 12 000÷12 = 1000 W = 1 kW.
SIK HATAkWh’yi güç birimi sanmak. kW güçtür; kWh ise güç ile zamanın çarpımı olduğundan enerjidir. Elektrik faturası “ne kadar hızlı” değil, toplam ne kadar enerji tüketildiğini ölçer.
SIK HATAAynı yüksekliğe çıkan iki kişinin daha hızlı olanının daha çok iş yaptığını sanmak. Kütle ve yükseklik aynıysa ideal durumda iş aynıdır; daha hızlı çıkanın gücü daha büyüktür.
30 SANİYEDE
  • Pozitif iş enerji kazandırır; negatif iş enerjiyi azaltır.
  • P = W÷t; aynı işte kısa süre daha büyük güç demektir.
  • E = P·t; kW × h = kWh.
  • 1 kWh = 3,6×106 J.
3
Enerji biçimleri ve dönüşümleriFİZ.10.2.3
Bu bölüm bitince: bir olayda enerjinin hangi biçimden hangi biçime dönüştüğünü belirleyip biçimleri özelliklerine göre karşılaştırabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Pil, otomobil, hidroelektrik santral, hoparlör veya lamba gibi bir sistem verilir; başlangıçtaki ve son durumdaki enerji biçimleri sorulur. “Enerji kayboldu” denilen yerde hangi biçimlere dağıldığını göstermen beklenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
YEDİ ENERJİ BİÇİMİ
BiçimNerede depolanır/taşınır?Örnek
Mekanikhareket ve konumhareketli araç, yüksekteki cisim, gerilmiş yay
Kimyasalkimyasal bağlarbesin, pil, yakıt
Nükleeratom çekirdeğifisyon, füzyon
İç enerjitaneciklerin mikroskobik hareket ve etkileşimleriısınan fren, sıcak su
Işıkelektromanyetik dalgaGüneş, lamba, ekran
Sesortamda yayılan mekanik dalgahoparlör, titreşen tel
Elektrikyüklerin hareketi/konumudevre, şebeke, yıldırım
Hepsinin ortak yanı iş yapabilmeleri ve joule ile ölçülmeleridir. Farkları, enerjinin hangi fiziksel yapıda depolandığı veya nasıl taşındığıdır.
Bir araçta enerji dönüşüm zinciriElektrikli araçta akünün kimyasal enerjisi elektrik ve mekanik enerjiye; içten yanmalı araçta yakıtın kimyasal enerjisi yanmayla iç enerjiye, ardından mekanik enerjiye dönüşür. ARAÇTA İKİ FARKLI ENERJİ YOLU ELEKTRİKLİ ARAÇ AKÜkimyasal enerji DEVREelektrik enerjisi ELEKTRİK MOTORUmekanik enerji İÇTEN YANMALI ARAÇ YAKITkimyasal enerji YANMAiç enerji MOTOR / PİSTONmekanik enerji İki yolda da: hareket + çevreye iç enerji ve sesenerji kaybolmaz; yararlı ve diğer çıktılara dağılır
Görsel 10.11: Bir araçta enerji dönüşüm zinciri
ENERJİ DÖNÜŞÜMÜNÜ İZLEKonum ile enerji sütunlarını aynı anda okuyup korunan toplamı gör.
Sürtünmesiz rayda kinetik ve çekim potansiyel enerjisi dönüşümüAraç yüksekten inerken çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye, yeniden yükselirken kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür; toplam mekanik enerji sabittir.SÜRTÜNME YOK · Emek SABİTyüksek hh ≈ 0ENERJİEpEkAşağı inerken Ep ↓, Ek ↑ · toplam değişmez.
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Enerjinin korunumu: enerji yoktan var olmaz, yok olmaz; aktarılır ve biçim değiştirir. Gerçek sistemde mekanik çıktının azalması toplam enerjinin yok olduğu anlamına gelmez; enerji çoğunlukla iç enerji ve sese dağılır.
İç enerji–ısı ayrımı: İç enerji, sistemdeki taneciklerin mikroskobik hareket ve etkileşim enerjilerinin toplamıdır. Isı ise sıcaklık farkı nedeniyle bir sistemden diğerine aktarılan enerjidir. “Cisim ısıya sahiptir” yerine “cismin iç enerjisi vardır; ısı alışverişi yapar” demek daha doğrudur.
Örnek. El feneri çalışırken ve bir süre sonra gövdesi ısınırken gerçekleşen enerji dönüşümlerini yazınız.
ÇÖZÜMPildeki kimyasal enerji devrede elektrik enerjisine dönüşür. Lambada bunun bir bölümü ışık olarak çevreye yayılır; bir bölümü de lambanın ve gövdenin iç enerjisini artırır. Dönüşüm zinciri: kimyasal → elektrik → ışık + iç enerji.
SEN DENERüzgâr türbiniyle çalışan bir hoparlörde, Güneş’in dolaylı etkisinden başlayarak ses çıkışına kadar enerji dönüşüm zincirini yazınız.
Cevabı gör
Güneş’in ısıtması atmosferde basınç farkları ve rüzgârın kinetik enerjisini oluşturur. Türbin bunu dönme mekanik enerjisine, jeneratör elektrik enerjisine, hoparlör ise titreşim ve ses enerjisine dönüştürür. Zincirin her aşamasında bir miktar enerji iç enerjiye dağılabilir.
SIK HATABir cihazın yalnız “yararlı” çıktısını yazmak. Lambada ışığın yanında iç enerji, motorda mekanik enerjinin yanında ses ve iç enerji oluşur. Toplam enerji korunurken yararlı enerji oranı azalabilir.
SIK HATAEnerji kaynağı ile enerji biçimini karıştırmak. Güneş ve kömür birer kaynak; ışık, kimyasal ve elektrik ise enerji biçimleridir. Kömürde kimyasal enerji, Güneş’ten gelen ışınımda ışık enerjisi vardır.
30 SANİYEDE
  • Enerji biçimleri aynı birimle ölçülür ve birbirine dönüşebilir.
  • Dönüşüm zincirinde başlangıç → ara basamak → çıktılar yaz.
  • Mekanik enerjide azalma varsa iç enerji ve sesi ara.
  • Isı depolanan bir “şey” değil, sıcaklık farkıyla enerji aktarımıdır.
4
Mekanik enerjiFİZ.10.2.4
Bu bölüm bitince: bir sistemin kinetik ve potansiyel enerji bileşenlerini başlangıç–son tablosuna yerleştirip korunum veya iş–enerji ile çözebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Cisim bir yükseklikten bırakılır, rampadan iner, yaydan fırlatılır veya sürtünmeli yolda hareket eder. Belirli konumlardaki hız, yükseklik ya da enerji karşılaştırılır. Sorunun ana kararı şudur: mekanik enerji korunuyor mu, dış iş var mı?
NASIL ÇALIŞIYOR
Mekanik enerji: EM = EK + EP. Öteleme kinetik enerjisi EK = ½mυ2; yer çekimi potansiyel enerjisi EP = mgh.
Referans seçimi: Potansiyel enerjinin sıfırı doğada işaretli bir zemin değildir; sen seçersin. h = 0 düzlemini başta belirle ve bütün konumlarda aynı düzleme göre yükseklik yaz. Fiziksel sonuç, potansiyel enerjinin kendisinden çok değişimine bağlıdır.
Kinetik ve potansiyel enerji yer değiştirirSürtünmesiz parkurda A ve C yüksek konumlarda potansiyel enerji büyük, B alçak konumda kinetik enerji büyüktür; toplam mekanik enerji sabit kalır. ABC A · EN ÜST EPEKEM B · EN ALT EPEKEM C · ORTA YÜKSEKLİK EPEKEM sürtünme yok: toplam mekanik enerji her konumda aynı
Görsel 10.12: Kinetik ve potansiyel enerji yer değiştirir
Sürtünme ve dış iş yoksa: EK,ilk + EP,ilk = EK,son + EP,son. Yükseklik azalırken hız artar; enerjiler birbirine dönüşür fakat toplam mekanik enerji sabit kalır.
Sürtünme veya motor varsa genel hesap:
EM,ilk + Wdış = EM,son.
Sürtünmenin işi Ws = −Fs·yol olduğundan mekanik enerjiyi azaltır. Bu enerji yok olmaz; sistem ve çevrenin iç enerjisine dönüşür.
ENERJİ SORUSUNU DÖRT SATIRDA ÇÖZ
1. Sistem ve h = 0 referansını seç.
2. İlk ve son için EK, EP sütunlarını doldur.
3. Sürtünme/motor/el/ip dış iş yapıyor mu diye kontrol et.
4. EM,ilk + Wdış = EM,son yaz; sonra bilinmeyeni çöz.
Örnek. 4 kg koli, yerden 5 m yüksekte duruyor ve 10 m uzunluğundaki rampadan aşağı kayıyor. Sürtünme kuvveti sabit 15 N. Zemine ulaştığındaki hız nedir? (g = 10 m/s2)
ÇÖZÜMZemin h = 0 olsun. İlk enerji EP = mgh = 4·10·5 = 200 J; ilk hız sıfır.
Sürtünmenin işi Ws = −15·10 = −150 J.
Son kinetik enerji = 200 − 150 = 50 J.
½mυ2 = 50 → ½·4·υ2 = 50 → υ2 = 25 → υ = 5 m/s.
Sürtünme olmasaydı hız 10 m/s olurdu; fark “kaybolan” değil, iç enerjiye dönüşen mekanik enerjidir.
SEN DENE2 kg cisim sürtünmesiz ortamda 20 m yükseklikten durgun bırakılıyor. Yerden 5 m yüksekteki hızı kaç m/s’dir? (g = 10 m/s2)
Cevabı gör
İlk enerji = mgh = 2·10·20 = 400 J.
5 m’de potansiyel enerji = 2·10·5 = 100 J; kinetik enerji 400 − 100 = 300 J.
½·2·υ2 = 300 → υ2 = 300 → υ = 10√3 m/s.
SIK HATAPotansiyel enerji için cismin aldığı yolu h yazmak. mgh’de h, izlenen yol değil seçilen referansa göre düşey yüksekliktir. Aynı yüksekliğe farklı yollardan çıkılırsa ideal durumda potansiyel enerji değişimi aynıdır.
SIK HATA“Sürtünme yoksa mekanik enerji her zaman korunur” demek. Motor, el veya dışarıdaki bir ip sisteme iş yapıyorsa mekanik enerji değişir. Korunum kararından önce sistemin sınırını ve dış işi kontrol et.
SIK HATAHız iki katına çıkınca kinetik enerjiyi iki kat sanmak. EK hızın karesiyle değişir: 2υ → 4EK; 3υ → 9EK.
30 SANİYEDE
  • EM = EK + EP.
  • EK = ½mυ2; EP = mgh.
  • h, gidilen yol değil seçilen referansa göre düşey yükseklik.
  • Dış iş yoksa mekanik enerji korunur; varsa EM,ilk + Wdış = EM,son.
5
Enerji kaynakları ve sürdürülebilirlikFİZ.10.2.5
Bu bölüm bitince: bir enerji kaynağını “iyi/kötü” diye etiketlemek yerine üretim, çevre, süreklilik ve maliyet ölçütleriyle karşılaştırabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir bölge için güneş, rüzgâr, hidrolik, fosil veya nükleer seçenekleri verilir; avantaj–dezavantaj tablosu ya da gerekçeli seçim istenir. Enerji etiketi, vampir cihaz, LED seçimi, karbon ayak izi ve yerli kaynak kullanımı da bu çıktının uygulamalarıdır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yenilenebilen kaynak: insan zaman ölçeğinde doğal süreçlerle yeniden sağlanabilen enerji akışıdır. Yenilenemeyen kaynak: tüketimi oluşumundan çok hızlı olan sınırlı yakıttır. Program sınıflandırmasında fosil ve nükleer yakıtlar yenilenemeyendir.
KAYNAĞI TEK ÖLÇÜTLE DEĞİL, MATRİSLE KARŞILAŞTIR
KaynakSınıfÖne çıkan avantajTemel sınırlılık
Güneş / rüzgâryenilenebilendüşük işletme emisyonu, yerli kaynakhava ve konuma bağlı üretim, alan/depolama
Hidrolikyenilenebilenyüksek güç, uzun ömür, su yönetimiekosistem ve yerleşim etkisi, yüksek ilk yatırım
Jeotermal / biyokütleyenilenebilenyerel ve yönetilebilir üretimbölgesel sınırlılık; emisyon/arazi etkisi olabilir
Fosil yakıtlaryenilenemeyendepolanabilir, üretim yönetilebilirsınırlı rezerv, sera gazı ve hava kirliliği
Nükleeryenilenemeyençok yoğun enerji, düşük işletme karbonuradyoaktif atık, güvenlik ve yüksek kurulum maliyeti
Yenilenebilir, etkisiz demek değildir. Her tesisin arazi, ekosistem, malzeme, iletim ve depolama etkisi vardır. Karşılaştırma aynı enerji hizmeti ve aynı ölçütler üzerinden yapılmalıdır.
BEŞ KARAR ÖLÇÜTÜ
1 · Süreklilik: İhtiyaç anında üretilebilir mi, depolama gerekir mi?
2 · Çevresel etki: Yaşam döngüsü boyunca emisyon, atık, su ve ekosistem etkisi nedir?
3 · Yer ve kaynak: Bölgenin güneşi, rüzgârı, suyu, jeolojisi uygun mu?
4 · Ekonomi: Kurulum, işletme, yakıt ve şebeke maliyeti nedir?
5 · Güvenlik ve toplum: Risk, istihdam, yerleşim ve dışa bağımlılık nasıl etkilenir?
Enerji kaynağı seçerken beş ölçütEnerji kaynaklarının kaynak uyumu, süreklilik, yaşam döngüsü, maliyet ve güvenlik ölçütleriyle karşılaştırılmasını gösterir. ENERJİ KAYNAĞI KARAR MERCEĞİ 1Bölgede kaynak var mı?2Ne zaman üretir?3Yaşam döngüsü etkisi?4Toplam maliyet?5Güvenlik ve toplum? ÖLÇÜTGÜNEŞDOĞAL GAZSüreklilikdepolama/destek isteryönetilebilir üretimYakıtyenilenen yerel akışsınırlı yakıtYerel etkiarazi · malzemeemisyon · altyapı Tek “en iyi” yok: bölge + aynı ölçüt + güvenilir veri
Görsel 10.2K: Enerji kaynağı seçerken beş ölçüt
Enerji verimliliği: Aynı hizmeti daha az enerjiyle sağlamaktır. A–G enerji etiketinde A’ya yaklaştıkça verim artar; fakat gerçek tüketim cihazın gücü, kullanım süresi ve programına da bağlıdır. Beklemede enerji harcayan “vampir cihazlar” uzun sürede anlamlı tüketime dönüşebilir.
Örnek. Güneşli fakat su kaynağı sınırlı bir bölgede yeni elektrik üretimi planlanıyor. “Güneş en iyidir” demek yerine nasıl gerekçeli bir değerlendirme yapılır?
ÇÖZÜMKaynak uyumu: yüksek güneşlenme güneş santrali için avantajdır.
Su: düşük işletme suyu ihtiyacı bölgeye uygundur.
Süreklilik: gece ve bulutluluk için depolama, şebeke veya başka kaynak desteği gerekir.
Arazi/ekosistem: panel alanının tarım ve habitat üzerindeki etkisi incelenir.
Ekonomi: ilk yatırım, iletim ve depolama birlikte hesaplanır.
Sonuç: güneş güçlü adaydır; karar, bu beş ölçütün yerel verilerle karşılaştırılmasına dayanır.
SEN DENERüzgâr santrali ile doğal gaz santralini süreklilik, emisyon, yakıt ve yerel etki başlıklarında birer cümleyle karşılaştırınız.
Cevabı gör
Süreklilik: doğal gaz yönetilebilir üretim sağlar; rüzgâr hava koşuluna bağlıdır.
Emisyon: rüzgârın işletme emisyonu çok düşüktür; doğal gaz yanma sonucu sera gazı üretir.
Yakıt: rüzgâr yerel ve yenilenir; doğal gaz sınırlı yakıt ve dışa bağımlılık oluşturabilir.
Yerel etki: rüzgârda alan, görünüm, gürültü ve kuş rotaları; doğal gazda hava kirliliği, yakıt altyapısı ve güvenlik etkileri değerlendirilir.
SIK HATA“Yenilenebilir = sınırsız ve tamamen temiz” demek. Kaynağın akışı yenilenebilir olsa da tesis, alan, malzeme ve depolama gerektirir. Doğru ifade: çoğu yenilenebilir kaynağın işletme emisyonu düşüktür; etkileri kaynak ve yere göre karşılaştırılır.
SIK HATANükleer enerji ile fosil yakıtı aynı sanmak. İkisi de yakıtı yenilenemediği için aynı sınıftadır; ancak işletme emisyonu, enerji yoğunluğu, atık ve risk profilleri farklıdır.
SIK HATAYalnız cihazın watt değerine bakarak “daha çok tüketir” demek. Toplam enerji P·t’dir. Güçlü ama kısa çalışan cihaz ile düşük güçlü ama sürekli çalışan cihazı kWh üzerinden karşılaştır.
30 SANİYEDE
  • Yenilenebilirlik, çevresel etkinin sıfır olduğu anlamına gelmez.
  • Kaynakları süreklilik, çevre, yer, ekonomi ve güvenlikle karşılaştır.
  • Fosil ve nükleer yenilenemeyendir; etkileri aynı değildir.
  • Tüketimde doğru karşılaştırma kWh ve sağlanan hizmet üzerinden yapılır.
Nereye bağlanıyor? Bu ünite 9.4’teki enerji temelini, 10.1’deki grafik alanı becerisiyle birleştiriyor. 11. sınıfta Newton yasaları, sürtünme ve çembersel harekette; 12. sınıfta elektrik üretimi, dalgalar ve modern fizik bağlamlarında aynı enerji muhasebesini yeniden kullanacaksın. Kalıcı yöntem şudur: sistemi seç → enerji biçimlerini yaz → aktarımı/işi belirle → birimleri kontrol et.
Bu ünitede hız kazandıran alışkanlık, soruyu formülle değil enerji muhasebesiyle açmaktır: sisteme hangi enerji giriyor, hangi biçimde çıkıyor, dışarıdan iş var mı?
SORUYA GÖRE İLK HAMLE
Soru tipiİlk bakışÇözüm hamlesi
F–x grafiğiEksen üstü/altı ve kırılma noktalarıGrafiği dikdörtgen–üçgen–yamuğa böl; alanları işaretleriyle topla.
Açılı kuvvetF ile Δx arasındaki açıKuvvetin paralel bileşenini seç: F·cosθ.
Güç / cihazW mı kW mı; dakika mı saat mi?Önce birimleri eşleştir; sonra E = P·t.
Mekanik enerjiİlk–son konum ve dış işİki sütunlu enerji tablosu kur; korunum kararını sürtünme/motor kontrolünden sonra ver.
Enerji kaynağıKarar ölçütleriTek etiket kullanma; süreklilik, çevre, yer, ekonomi ve güvenliği aynı tabloda karşılaştır.
ENERJİ SORUSUNU 6 ADIMDA BİTİR
1. İncelediğin sistemi bir çember içine al: yalnız cisim mi, cisim + Dünya mı, cihaz + çevre mi?
2. İlk ve son durumları yan yana yaz; h = 0 düzlemini belirle.
3. Her durumda var olan enerji biçimlerini yaz: EK, EP, kimyasal, elektrik, iç enerji…
4. Sistem sınırını geçen aktarımı ara: kuvvetin yaptığı iş, elektrik girişi, ısı alışverişi.
5. Denklemi kur ve birimleri tek aileye getir: J–s–W veya kWh–h–kW.
6. Sonucu fiziksel kontrol et: negatif enerji mi buldun, hız artarken EK azalmış mı, güç birimi yerine kWh mi yazdın?
ORAN SORULARINDA HESAPSIZ KISAYOLLAR
• Kütle iki kat → aynı hızda EK iki kat; aynı yükseklikte EP iki kat.
• Hız iki kat → EK dört kat; hız üç kat → dokuz kat.
• Yükseklik iki kat → EP iki kat.
• Aynı iş yarı sürede → güç iki kat.
• Aynı cihaz iki kat süre → tüketilen enerji iki kat.
Bu ünitenin yanlışları çoğunlukla işlemden değil, işaret, sistem sınırı ve birim seçiminden çıkar.
1 · İŞARET TUZAKLARI
• Negatif iş “iş yapılmadı” demek değildir; kuvvet cismin enerjisini azaltmıştır.
• F–x grafiğinde eksenin altındaki alanı büyüklüğüyle ekleme; negatif al.
• Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş çoğu kayma sorusunda negatiftir; sürtünmenin büyüklüğünü değil işini işaretli yaz.
• Cisim hareket ediyor diye her kuvvet iş yapmaz: yatay taşınan çantada yukarı yönlü taşıma kuvveti yer değiştirmeye diktir.
2 · KORUNUM TUZAKLARI
• “Sürtünme yok” tek başına yeterli değildir; motor veya el dışarıdan iş yapıyorsa mekanik enerji değişir.
• Mekanik enerji azalınca toplam enerji kaybolmaz; iç enerji, ses veya başka biçimlere dönüşür.
• Potansiyel enerjide h, rampanın uzunluğu değil düşey yüksekliktir.
• h = 0 düzlemini çözümün ortasında değiştirme. Referans farklı seçilse de enerji değişimi aynı kalmalıdır.
3 · GÜÇ VE BİRİM TUZAKLARI
• Güç = enerji değildir. W (watt) güç, J ve kWh enerjidir.
• 1800 W × 2 h işlemini doğrudan 3600 kWh yazma; önce 1800 W = 1,8 kW.
• Dakikayı saatle, wattı kilowattla karıştırma. Sonuç biriminden önce girdi birimlerini eşleştir.
• Elektrik birim fiyatı fizik sabiti değildir; soruda verilen değeri kullan.
4 · KAYNAK KARŞILAŞTIRMA TUZAKLARI
• “Yenilenebilir kaynaklar hiç zarar vermez” mutlak yargısı yanlıştır. Arazi, ekosistem, gürültü, depolama ve malzeme etkilerini yaz.
• Nükleeri fosil yakıt sayma. İkisi de yenilenemeyen sınıfta olabilir ama emisyon ve atık profilleri farklıdır.
• Bir kaynağı yalnız kurulum maliyetiyle seçme; işletme, yakıt, süreklilik ve çevresel maliyeti de karşılaştır.
ÜNİTENİN HESAP ARAÇLARI — SEKİZ BAĞINTIW = F · Δx · cosθNE ANLATIR?sabit kuvvetin işi · J · θ, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıWnet = ΣW = ΔEKNE ANLATIR?net iş · bütün kuvvetlerin işini işaretiyle toplaEK = ½·m·υ2NE ANLATIR?öteleme kinetik enerjisi · hız iki katına çıkarsa enerji dört katEP = m·g·hNE ANLATIR?yer çekimi potansiyel enerjisi · h seçilen referansa göreEM = EK + EPNE ANLATIR?mekanik enerji · sürtünmesiz kapalı sistemde sabitP = W ÷ t = ΔE ÷ tNE ANLATIR?güç · W = J/s · aynı işi daha kısa sürede yapan daha güçlüE = P · tNE ANLATIR?elektrikli cihazın tüketimi · kW ve saat kullanırsan sonuç kWh1 kWh = 3,6×106 JNE ANLATIR?enerji dönüşümü · kWh bir güç değil enerji birimidir
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimWbir kuvvetin yaptığı işJWnetnet işJFkuvvetNΔxyer değiştirmemθF ile yer değiştirme arasındaki açı°EKkinetik enerjiJEPyer çekimi potansiyel enerjisiJEMmekanik enerjiJmkütlekgυsüratm/sgyer çekimi ivmesim/s²hreferans düzeyine göre yükseklikmPgüçWtsüresΔEaktarılan enerjiJEtüketilen enerjiJ veya kWh
F–x GRAFİĞİ ALAN SÖZLÜĞÜ
Dikdörtgen: F·Δx
Üçgen: F·Δx ÷ 2
Yamuk: ((Filk + Fson) ÷ 2)·Δx
Eksen üstü: pozitif iş · eksen altı: negatif iş
Net iş: işaretli alanların toplamı
MEKANİK ENERJİ KARAR AĞACI
Dış iş yok, sürtünme yok: EM,ilk = EM,son
Dış kuvvet iş yapıyor: EM,ilk + Wdış = EM,son
Yalnız hız değişimi soruluyor: Wnet = ΔEK
Sürtünme sabit ve harekete zıt: Ws = −Fs·yol
BİRİM MERDİVENİ
1 J = 1 N·m
1 W = 1 J/s
1 kW = 1000 W
1 h = 3600 s
1 kWh = 3,6×106 J = 3,6 MJ
Hatırlama yolu: kWh = güç × zaman, dolayısıyla enerji.
ENERJİ KAYNAKLARI — ANAHTAR MATRİS
KaynakSınıfAvantajSınırlılık
Güneş / rüzgâryenilenebilendüşük işletme emisyonu, yerli kaynakhava ve konuma bağlı üretim, alan/depolama
Hidrolikyenilenebilenyüksek güç, uzun ömür, su yönetimiekosistem ve yerleşim etkisi, yüksek ilk yatırım
Jeotermal / biyokütleyenilenebilenyerel ve yönetilebilir üretimbölgesel sınırlılık; emisyon/arazi etkisi olabilir
Fosil yakıtlaryenilenemeyendepolanabilir, üretim yönetilebilirsınırlı rezerv, sera gazı ve hava kirliliği
Nükleeryenilenemeyençok yoğun enerji, düşük işletme karbonuradyoaktif atık, güvenlik ve yüksek kurulum maliyeti
Program bu üniteyi yalnız testle değil; çalışma yaprağı, bilgi görseli, rapor, enerji etiketi ve performans göreviyle ölçüyor. Aşağıdaki plan doğrudan bu kanıtları üretir.
SEKİZ ADIMLIK USTALIK PLANI
#ÇıktıNe yap
1FİZ.10.2.1Dört parçalı bir F–x grafiği çiz: pozitif dikdörtgen, üçgen, sıfır kuvvet ve negatif bölge olsun. Her alanı ayrı renklendir, işi hesapla ve grafiğe uyan kısa bir hareket hikâyesi yaz.
2FİZ.10.2.1Evde üç hareket seç: çantayı yatay taşıma, merdiven çıkma, kutu itme gibi. Her birinde kuvvet ve yer değiştirme oklarını çiz; işin pozitif, negatif veya sıfır olmasını gerekçelendir.
3FİZ.10.2.2En az beş cihazın güç etiketini kaydet. Günlük kullanım süresini yazıp haftalık/aylık kWh tüketimini hesapla. Sonuçları aynı tabloda karşılaştır; yalnız watt değerine göre karar verme.
4FİZ.10.2.2Aynı işi farklı sürelerde yapan üç motor senaryosu kur. İşleri, süreleri ve güçleri hesapla; “iş aynı, güç farklı” sonucunu tek cümleyle açıkla.
5FİZ.10.2.3Bir otomobil, telefon veya elektrikli süpürge seç. Enerji dönüşümünü başlangıç → ara basamak → yararlı çıktı + iç enerji/ses biçiminde bilgi görseline dönüştür.
6FİZ.10.2.4Beş mekanik enerji sorusunda iki sütunlu ilk–son enerji tablosu kullan. En az ikisinde sürtünme olsun. Çözümden sonra enerji kaybı görünen yerde hangi biçime dönüşüm olduğunu yaz.
7FİZ.10.2.5Yaşadığın bölge için üç enerji kaynağını süreklilik, çevre, coğrafi uygunluk, ekonomi ve güvenlik ölçütleriyle puanla. Seçimini tek bir avantajla değil, matristeki kanıtlarla savun.
8Tüm üniteTek sayfalık kapanış kâğıdı hazırla: üstte F–x alanı, ortada iş–enerji–güç bağıntıları, altta mekanik enerji tablosu ve kaynak matrisi. Sonra kâğıdı kapatıp boştan yeniden üret.
Önerilen sıra: 1–2 aynı gün, 3–4 aynı gün; 5 ayrı bir kısa oturum; 6 için iki oturum; 7 ve 8 kapanış.
Her oturum sonunda çıkış kartı: “Bugün hangi enerjiyi izledim, hangi aktarımı iş olarak yazdım, hangi birimi kontrol ettim?” sorularına üç cümleyle cevap ver. Üçüne de cevap verebiliyorsan konu ezber değil, model olarak oturmuştur.
Elektrik sorusunu bir kablo yığını gibi değil, yük akışını yöneten bir sistem gibi okuyacaksın. Önce akım–gerilim–direnç ilişkisini kuracak, sonra devreyi düğümlere ayıracak ve en sonda güvenliği devrenin bir parçası olarak düşüneceksin. Ders saati 22; programda 7 öğrenme çıktısı var.
10.3 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1Basit devre–su tesisatı analojisiFİZ.10.3.1
2Yük hareketi ve elektrik akımıFİZ.10.3.2
3Ohm Yasası ve deney grafiğiFİZ.10.3.3
4Dirençlerin seri/paralel bağlanmasıFİZ.10.3.4
5Üreteçlerin seri/paralel bağlanmasıFİZ.10.3.5
6–7Elektrik güvenliği ve topraklamaFİZ.10.3.6–7
Sıra önemlidir: kavram → ölçüm → Ohm grafiği → bağlama → güvenlik. Bir devrede önce seri/paralel yapıyı, sonra sayıları oku.
10.3 HESAP ARAÇLARII = q/tNE ANLATIR?akım = kesitten geçen yük / süreV = I·RNE ANLATIR?Ohm Yasası · ohmik direnç içinReş = R1 + R2 + …NE ANLATIR?seri direnç1/Reş = 1/R1 + 1/R2 + …NE ANLATIR?paralel dirençVseri = V1 + V2 + …NE ANLATIR?aynı yönlü seri üreteçler
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimIelektrik akımıAqelektrik yüküCtsüresVpotansiyel farkı/gerilimVRelektrik direnciΩReşeşdeğer dirençΩR1,2,…kol dirençleriΩVseriseri üreteçlerin toplam gerilimiV
1–2
Devre analojisi, yük hareketi ve akımFİZ.10.3.1–2
Bu bölüm bitince: potansiyel fark, akım ve direnci görevleriyle ayırıp akımı yük–zaman ilişkisinden hesaplayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Su tesisatı veya elektrik devresi görseli verilir; pompa–üreteç, akış–akım, dar boru–direnç eşleşmesi istenir. Başka bir soruda bir kesitten geçen yük ve süre verilerek akım hesaplanır ya da ampermetre/voltmetrenin bağlanması sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Potansiyel fark V, yükleri harekete geçiren enerji farkıdır. Akım I, bir kesitten birim zamanda geçen net yük miktarıdır: I = q/t. Direnç R, akıma karşı koymanın ölçüsüdür. Su benzetmesi ilişkiyi gösterir ama elektrik yükü borudaki suyla bire bir aynı davranmaz.
Ampermetre seri, voltmetre paralel bağlanırÜretecin pozitif ucundan çıkan geleneksel akım ampermetreden ve dirençten geçer; voltmetre direncin iki ucundaki aynı iki düğüme paralel bağlanır. ÖLÇÜ ALETİNİ GÖREVİNE GÖRE BAĞLA −+üreteç I A R V aynı iki düğüm arasındaki gerilimi ölçer DOĞRU TOPOLOJİA: ana akım yolunda seriV: R'nin uçlarına paralelRA çok küçük · RV çok büyük Akım aletten geçer; potansiyel fark iki düğüm arasında ölçülür.
Görsel 10.14: Ampermetre seri, voltmetre paralel bağlanır
Ölçü aletinin mantığı: Akımı ölçmek için akımın aletin içinden geçmesi gerekir; ampermetre seri bağlanır ve iç direnci çok küçüktür. Gerilim iki nokta arasındaki farktır; voltmetre ölçülecek elemanın uçlarına paralel bağlanır ve iç direnci çok büyüktür.
Örnek. Bir iletkenin kesitinden 2 dakikada 120 C yük geçiyor. Akım kaç amperdir?
ÇÖZÜMÖnce süreyi saniyeye çevir: 2 dk = 120 s.
I = q/t = 120/120 = 1 A. Amper, C/s ile aynı anlamdadır.
SEN DENEAkımı 0,5 A olan iletkenden 3 dakikada geçen yük kaç coulombdur?
Cevabı gör
3 dk = 180 s. q = I·t = 0,5·180 = 90 C.
SIK HATAElektron yönü ile geleneksel akım yönünü aynı sanmak. Metalde elektronlar eksi kutuptan artı kutba sürüklenir; devre şemalarında kullanılan geleneksel akım yönü artıdan eksiyedir.
30 SANİYEDE
  • V yükleri harekete geçiren enerji farkıdır.
  • I = q/t; süreyi saniye kullan.
  • Ampermetre seri, voltmetre paralel bağlanır.
  • Elektron yönü geleneksel akım yönüne terstir.
3
Ohm Yasası ve deney grafiğiFİZ.10.3.3
Bu bölüm bitince: V–I verisinden direnci bulup doğrunun eğimini fiziksel olarak yorumlayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Gerilim kademeli artırılır, akım ölçümleri tabloya yazılır. Grafiği çizmen, direnci bulman veya iki iletkenin hangisinin daha dirençli olduğunu karşılaştırman istenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sıcaklığı sabit ohmik bir iletkende V = I·R. V–I grafiğinde eğim R = ΔV/ΔI; I–V grafiğinde ise eğim 1/R olur. Eksen sırası değişince eğimin anlamı da değişir.
Ohm Yasasını grafikten okumaGerilim-akım grafiğinin eğimi direnci verir; doğru orijinden geçer. I (A)V (V) eğim = ΔV/ΔI = Rdik doğru → büyük direnç Ohmik iletkende sıcaklık sabitse V–I grafiği orijinden geçen doğrudur.
Görsel 10.15: Ohm Yasasını grafikten okuma
Örnek. Bir dirençte gerilim 6 V iken akım 0,3 A ölçülüyor. Direnç kaç ohmdur? Gerilim 12 V yapılırsa sıcaklık sabitken akım ne olur?
ÇÖZÜMR = V/I = 6/0,3 = 20 Ω.
I = V/R = 12/20 = 0,6 A. Gerilim iki kat olduğu için akım da iki kat oldu.
SEN DENEV–I grafiğinin eğimi 40 V/A olan ohmik dirence 8 V uygulanıyor. Akım kaç A?
Cevabı gör
V–I eğimi dirençtir: R = 40 Ω. I = V/R = 8/40 = 0,2 A.
SIK HATAHer V–I grafiğinin eğimini iletkenlik sanmak. Düşey eksen V ise eğim R; düşey eksen I ise eğim 1/R’dir. Formülü yazmadan önce eksenleri oku.
30 SANİYEDE
  • Ohmik iletkende V/I sabittir.
  • V–I eğimi R, I–V eğimi 1/R.
  • Daha dik V–I doğrusu daha büyük dirençtir.
  • Ohm modeli sıcaklık sabitken kullanılır.
4
Dirençlerin bağlanmasıFİZ.10.3.4
Bu bölüm bitince: düğümleri kullanarak seri, paralel ve birleşik yapıyı tanıyıp eşdeğer direnci hesaplayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Devrede birden fazla direnç verilir; eşdeğer direnç, ana kol akımı, kol akımları veya bir direncin uçlarındaki gerilim sorulur. Çizim kıvrımlı olabilir; şekle değil bağlantı düğümlerine bakılır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Seri: aradaki düğümde akımın ayrılacağı başka yol yoktur; akım ortak, gerilimler toplanır.
Paralel: elemanların iki ucu da aynı iki düğüme bağlıdır; gerilim ortak, akımlar toplanır.
Seri ve paralel direnci düğümlerden tanıSeri devrede akım, paralel kollarda gerilim ortaktır. Paralel eşdeğer direnç en küçük dirençten küçüktür. SERİR₁R₂I ortakV = V₁ + V₂Rₑş = R₁ + R₂bir yol · eşdeğer büyür PARALELR₁R₂V ortakI = I₁ + I₂çok yol · Rₑş en küçük R'den az Önce düğümleri işaretle: aynı iki düğüme bağlı elemanlar paraleldir.
Görsel 10.16: Seri ve paralel direnci düğümlerden tanı
Örnek. 6 Ω ve 3 Ω direnç paralel, bu grup 4 Ω dirençle seri. Eşdeğer direnç kaç Ω?
ÇÖZÜMParalel grup: 1/Rp = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6; Rp = 2 Ω.
Seri ekle: Reş = 2 + 4 = 6 Ω. Paralel sonuç 3 Ω’dan küçük olduğu için ilk adım tutarlıdır.
SEN DENEÖzdeş iki 8 Ω direnç önce seri, sonra paralel bağlanıyor. İki eşdeğer direnç nedir?
Cevabı gör
Seride Reş = 8 + 8 = 16 Ω.
Özdeş iki direnç paralelde R/2 verir: 4 Ω.
SIK HATAYan yana çizilen dirençleri seri sanmak. Seri olmanın koşulu görsel yakınlık değil, aradaki düğümde akımın bölünmemesidir. Aynı iki düğüme bağlanan dirençler çizimde uzak olsa da paraleldir.
30 SANİYEDE
  • Seride akım ortak, dirençler doğrudan toplanır.
  • Paralelde gerilim ortak, tersleri toplanır.
  • Paralel Reş en küçük koldan küçüktür.
  • Birleşik devreyi içten dışa sadeleştir.
5
Üreteçlerin bağlanmasıFİZ.10.3.5
Bu bölüm bitince: seri ve paralel üreteçlerin gerilim, ana kol akımı ve tükenme süresine etkisini ayırabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
ÜRETEÇ KARAR TABLOSU
BağlamaDevre gerilimiAkım / süre
Aynı yönlü serigerilimler toplanıraynı R’de ana akım artar
Ters yönlü serizıt gerilimler çıkarılırbüyük olan yönü belirler
Özdeş paraleltek üreteç gerilimiyük paylaşılır; daha uzun dayanır
Seri bağlama daha büyük potansiyel fark sağlar. Özdeş üreteçleri paralel bağlamak gerilimi artırmaz; aynı devre akımını paylaştırarak üreteçlerin daha uzun süre kullanılmasını sağlar.
Seri ve paralel üreteçlerin karşılaştırılmasıÖzdeş pillerin aynı yönlü seri, ters yönlü seri ve aynı yönlü paralel bağlantılarında gerilimi karşılaştırır. ÖZDEŞ 1,5 V PİLLER NASIL DAVRANIR? AYNI YÖN SERİ+−+−3,0 Vgerilimler toplanıraynı R’de I artar TERS YÖN SERİ+−−+0 Vözdeşse birbirini götürürideal devrede I = 0 AYNI YÖN PARALEL+−1,5 Vgerilim değişmezyük paylaşılır · süre artar Paralel bağlantı yalnız özdeş ve aynı yönlü üreteçlerle kurulmalıdır.
Görsel 10.3K: Seri ve paralel üreteçlerin karşılaştırılması
Örnek. Özdeş 1,5 V iki ideal pil aynı yönlü seri bağlanıp 6 Ω dirence bağlanıyor. Devre gerilimi ve akımı nedir?
ÇÖZÜMVtoplam = 1,5 + 1,5 = 3 V.
I = V/R = 3/6 = 0,5 A.
SEN DENEÖzdeş 1,5 V iki pil paralel bağlanıyor. İdeal durumda devrenin gerilimi kaç volttur; temel avantaj nedir?
Cevabı gör
Gerilim 1,5 V kalır. Piller akımı paylaştığı için tek pile göre daha uzun süre çalışabilir.
SIK HATAParalel üreteçte gerilimleri toplamak. Özdeş ve aynı yönlü paralel üreteçlerin uçları aynı iki düğümdedir; gerilim tek üretecin gerilimi kadardır.
30 SANİYEDE
  • Seri üreteç gerilimi artırır.
  • Ters seri üreteçlerde gerilimler çıkarılır.
  • Özdeş paralelde gerilim değişmez.
  • Paralel bağlama kullanım süresini artırabilir.
6–7
Elektrik güvenliği ve topraklamaFİZ.10.3.6–7
Bu bölüm bitince: kısa devre, aşırı akım, kaçak akım ve topraklamayı farklı koruma işlevleriyle açıklayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Hasarlı kablo, ıslak ortam, çoklu priz, metal gövdeli cihaz veya yıldırım senaryosu verilir; tehlike ve doğru koruma elemanı sorulur. Burada amaç yalnız isim ezberlemek değil, akımın hangi yoldan geçtiğini açıklamaktır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Sigorta/otomatik kesici aşırı akımda devreyi açar. Kaçak akım rölesi fazdan giden ve nötrden dönen akımı karşılaştırır; fark varsa çok kısa sürede keser. Topraklama metal gövdeyi düşük dirençli koruma yoluna bağlar. Bu önlemler birbirinin yerine değil, birlikte çalışır.
Topraklama koruma yoludurFaz iletkeni metal gövdeye değdiğinde kaçak akım insan yerine düşük dirençli koruma iletkeninden toprağa yönelir; kaçak akım rölesi akım farkını, sigorta veya kesici aşırı akımı algılayarak devreyi açar. YALITIM HATASINDA KORUMA ZİNCİRİ KORUMA DÜZENİRCD + kesicidevreyi açar metal gövde CİHAZ YÜKÜnormal çalışma faz nötr faz gövdeye değiyor koruma iletkeniinsan yerine düşük dirençli yol toprak 1 · Topraklama kaçak akıma güvenli yol verir.2 · RCD faz–nötr akım farkında devreyi açar.3 · Sigorta/kesici aşırı akımda devreyi açar. Bu üç koruma birbirinin yerine geçmez; birlikte çalışır.
Görsel 10.17: Topraklama koruma yoludur
Örnek. Metal gövdeli çamaşır makinesinde faz iletkeni gövdeye değiyor. Topraklama varsa ne olur?
ÇÖZÜMKaçak akım insan üzerinden yol aramak yerine düşük dirençli koruma iletkeninden akar. Yüksek/kaçak akım koruma elemanını tetikler ve devre kesilir. Topraklama elektriği yok etmez; güvenli yol oluşturur.
SEN DENEBir prizde çok sayıda güçlü cihaz aynı anda çalıştırılıyor ve toplam akım hattın güvenli sınırını aşıyor. Hangi koruma öncelikle devreyi keser?
Cevabı gör
Sigorta veya otomatik devre kesici. Bu olay aşırı yük akımıdır; kaçak akım rölesinin asıl görevi kaçak yol farkını algılamaktır.
SIK HATATopraklamayı sigorta sanmak. Topraklama akıma güvenli bir dönüş yolu sağlar; sigorta veya kesici ise tehlikeli akımı algılayıp devreyi açar.
30 SANİYEDE
  • Islak elle elektrikli cihaza dokunma.
  • Sigorta aşırı akıma, kaçak rölesi akım farkına tepki verir.
  • Topraklama metal gövdeyi koruma iletkenine bağlar.
  • Kısa devre çok küçük direnç nedeniyle çok büyük akım doğurur.
Devreyi üç geçişte çöz: önce düğümleri ve seri/paralel yapıyı bul; sonra eşdeğer direnç ve ana kol akımını hesapla; en sonda devreyi geri açarak kol gerilim/akımlarını bul.
SORU TÜRÜ → İLK HAMLE
Soru işaretiHemen yaz
Kesitten geçen yükI = q/t; dakika varsa saniyeye çevir
V–I grafiğieğim = R
I–V grafiğieğim = 1/R
Seri dirençI ortak
Paralel dirençV ortak
Özdeş paralel pilV tek pil kadar; süre artar
Kontrol: Paralel eşdeğer direnç en küçük koldan küçük çıkmadıysa hesap yanlıştır. Seri eşdeğer ise bütün dirençlerden büyük olmalıdır.
ÖLÇÜM TUZAKLARI
• Ampermetreyi paralel bağlamak, küçük iç direnci nedeniyle kısa devre oluşturabilir.
• Voltmetreyi seri bağlamak devre akımını neredeyse keser.
• Elektron akışını geleneksel akım yönüyle karıştırma.
BAĞLANTI TUZAKLARI
• Çizimde yan yana olan elemanlar zorunlu olarak seri değildir; düğümlere bak.
• Paralelde dirençleri doğrudan toplama.
• Özdeş paralel üreteçlerde gerilimi toplama; avantaj kullanım süresidir.
GÜVENLİK TUZAKLARI
• Topraklama, kaçak akımı yok etmez; düşük dirençli koruma yolu sağlar.
• Sigorta ile kaçak akım rölesi aynı şeyi ölçmez.
• Kısa devrede direnç çok küçük olduğundan akım tehlikeli biçimde büyür.
10.3 ANAHTAR BAĞINTILARI = q/tNE ANLATIR?akım = kesitten geçen yük / süreV = I·RNE ANLATIR?Ohm Yasası · ohmik direnç içinReş = R1 + R2 + …NE ANLATIR?seri direnç1/Reş = 1/R1 + 1/R2 + …NE ANLATIR?paralel dirençVseri = V1 + V2 + …NE ANLATIR?aynı yönlü seri üreteçler
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimIelektrik akımıAqelektrik yüküCtsüresVpotansiyel farkı/gerilimVRelektrik direnciΩReşeşdeğer dirençΩR1,2,…kol dirençleriΩVseriseri üreteçlerin toplam gerilimiV
BİRİM KÖPRÜSÜ
1 A = 1 C/s · 1 V = 1 J/C · 1 Ω = 1 V/A
YKS köprüsü · TYMM 10.3 ana çıktısı dışı: P = V·I = I²R = V²/R. Bu bağıntıyı eski/YKS sorularında kullan; temel 10.3 çıktıları akım, Ohm, bağlama ve güvenliktir.
ALTI ADIMLIK ELEKTRİK PLANI
#ÇalışmaTamamlanma ölçütü
1Akım–gerilim–direnç kavram kartıHer birini birim ve ölçü aletiyle eşleştir.
2İki V–I ve iki I–V grafiğiEğimin R mi 1/R mi olduğunu eksenden söyle.
310 seri/paralel devreÖnce düğümleri işaretle; sonra sadeleştir.
44 üreteç karşılaştırmasıGerilim, akım ve tükenme süresini ayrı yaz.
5Ev güvenliği krokisiSigorta, kaçak rölesi ve topraklamanın görevini ayır.
6Karışık 15 soruYanlışları “ölçüm / grafik / düğüm / güvenlik” diye etiketle.
Çıkış kartı: “Akım hangi yoldan geçiyor?”, “Hangi iki noktanın gerilimi aynı?”, “Koruma elemanı hangi tehlikeyi algılıyor?” sorularını cevapla.
Dalgada gördüğün şekil ilerler ama ortamın maddesi aynı hızla taşınmaz; taşınan şey enerji ve bilgidir. Bu ayrımı kurduğunda dalga boyu, kırılma, rezonans ve deprem aynı modelin farklı görünümleri olur. Ders saati 16; programda 7 çıktı var.
10.4 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1Periyodik hareket deneyimleriFİZ.10.4.1
2Dalganın temel kavramlarıFİZ.10.4.2
3Dalgaların iki ölçüte göre sınıflandırılmasıFİZ.10.4.3
4Yayılma süratini etkileyen etmenlerFİZ.10.4.4
5Su dalgalarında yansıma ve kırılmaFİZ.10.4.5
6Rezonans ve depremi sorgulamaFİZ.10.4.6
7Deprem modeli oluşturmaFİZ.10.4.7
Ünitenin ana zinciri: titreşim → periyot/frekans → dalga → ortamda yayılma → yansıma/kırılma → rezonans ve deprem.
10.4 ÜÇ TEMEL BAĞINTIf = N/tNE ANLATIR?birim zamandaki tekrar sayısıT = t/N = 1/fNE ANLATIR?bir tam tekrarın süresiv = λ·f = λ/TNE ANLATIR?dalganın yayılma sürati
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimffrekansHzNtam tekrar/dalga sayısıadetttoplam gözlem süresisTperiyotsvdalganın yayılma süratim/sλdalga boyum
1–2
Periyodik hareket ve dalganın temel kavramlarıFİZ.10.4.1–2
Bu bölüm bitince: periyot, frekans, genlik ve dalga boyunu ölçülebilir büyüklükler olarak tanımlayıp aralarındaki ilişkiyi kullanabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Salıncak, sarkaç, titreşen tel veya su yüzeyi verilir; tekrar sayısı ve süreden f/T hesaplanır. Dalga fotoğrafında genlik ve dalga boyu ölçülür; yayılma sürati bulunur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Periyodik hareket eşit zaman aralıklarıyla tekrarlanır. Bir tam tekrarın süresi T, saniyedeki tekrar sayısı fdir ve f = 1/T. Dalga boyu λ, aynı fazdaki ardışık iki nokta arası; genlik A, denge konumundan en büyük uzaklıktır. v = λf.
Dalga boyu, genlik ve enerji aktarımıDalga boyu ardışık iki tepe arasındaki uzaklık, genlik denge konumundan tepeye olan en büyük uzaklıktır. Dalga ilerlerken ortam parçacığı bulunduğu yerde titreşir. denge doğrusu A λ · tepe → tepe titreşimyukarı–aşağı enerji ve dalga ilerler parçacık yerinde titreşir Enerji aktarılır; ortam maddesi dalgayla taşınmaz.
Görsel 10.18: Dalga boyu, genlik ve enerji aktarımı
DALGA İLE MADDEYİ AYIRDalga ilerlerken seçili taneciklerin yatayda yer değiştirmediğine dikkat et.
Enine dalgada ortam tanecikleri ve dalga ilerlemesiDalga sağa ilerlerken ortam noktaları yalnız yukarı aşağı titreşir; madde dalgayla birlikte taşınmaz.DALGA SAĞA İLERLEREnerji ilerler · ortam tanecikleri denge konumu çevresinde titreşir.
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Örnek. Bir kaynak 6 saniyede 18 tam titreşim yapıyor. Oluşan dalganın dalga boyu 2 m ise frekans, periyot ve sürat nedir?
ÇÖZÜMf = N/t = 18/6 = 3 Hz.
T = 1/f = 1/3 s.
v = λf = 2·3 = 6 m/s.
SEN DENEPeriyodu 0,25 s olan dalganın frekansı 4 m/s yayılma süratinde dalga boyu nedir?
Cevabı gör
f = 1/T = 1/0,25 = 4 Hz.
λ = v/f = 4/4 = 1 m.
SIK HATAGenliği dalga boyu sanmak. Genlik düşeyde denge–tepe uzaklığıdır; dalga boyu yayılma doğrultusunda aynı fazdaki iki nokta arasıdır. Dalga boyunu tepe–çukur arası ölçersen yarım λ bulursun.
30 SANİYEDE
  • T bir tekrarın süresi, f saniyedeki tekrar sayısıdır.
  • f = 1/T ve v = λf.
  • Genlik enerjiyle, dalga boyu aynı fazlı noktalarla ilgilidir.
  • Dalga enerji taşır; ortamı topluca taşımaz.
3
Dalgaları sınıflandırmaFİZ.10.4.3
Bu bölüm bitince: bir dalgayı ortam gereksinimi ve titreşim doğrultusu olmak üzere iki ayrı ölçüte göre sınıflandırabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
İKİ AYRI SINIFLANDIRMA EKSENİ
ÖlçütSınıfÖrnek / karar
Ortam gereksinimiMekanikses, su, yay · maddesel ortam gerekir
Ortam gereksinimiElektromanyetikışık, radyo · boşlukta yayılır
Titreşim doğrultusuEninetitreşim yayılmaya dik
Titreşim doğrultusuBoyunatitreşim yayılmayla aynı doğrultuda
Bir dalga iki etiketi birlikte taşıyabilir: ip dalgası mekanik–enine, havadaki ses mekanik–boyuna, ışık elektromanyetik–enine dalgadır. “Mekanik” ile “boyuna” birbirinin karşıtı değildir; farklı soruların cevaplarıdır.
Dalgaları iki bağımsız ölçütle sınıflandırmaDalgaları ortam gereksinimine göre mekanik veya elektromanyetik, titreşim yönüne göre enine veya boyuna ayırır; yayılma yönünü çizimler üzerinde gösterir. DALGAYA İKİ AYRI SORU SOR 1 · ORTAM GEREKİR Mİ?MEKANİKses · ip · yay · suELEKTROMANYETİKışık · radyo · X ışını 2 · TİTREŞİM YÖNÜ?yayılmayayılmaENİNE · titreşim ⟂ yayılmaBOYUNA · titreşim ∥ yayılmaip: mekanik–enine · havada ses: mekanik–boyuna · ışık: elektromanyetik–enine
Görsel 10.4K1: Dalgaları iki bağımsız ölçütle sınıflandırma
SEN DENEBoşlukta ilerleyebilen ve titreşimi yayılma yönüne dik olan dalga hangi iki sınıfa girer?
Cevabı gör
Boşlukta yayıldığı için elektromanyetik; titreşim dik olduğu için enine dalgadır.
SIK HATASu dalgasını yalnız enine sanmak. Su yüzeyindeki parçacıklar dairesel/karma hareket yapabilir. Bu düzeyde onu öncelikle mekanik yüzey dalgası olarak tanı; sınıflandırma ölçütünü sorudan belirle.
30 SANİYEDE
  • Mekanik dalga ortam ister; elektromanyetik dalga istemez.
  • Enine/boyuna ayrımı titreşim yönüne bakar.
  • Aynı dalga iki farklı ölçüte göre iki etiket alabilir.
  • Ses boşlukta yayılmaz; ışık yayılır.
4
Dalganın yayılma süratiFİZ.10.4.4
Bu bölüm bitince: sürati ortamın, frekansı kaynağın belirlediğini kullanarak ortam değişimindeki dalga boyunu yorumlayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Aynı kaynak farklı ortamlarda dalga üretir; sürat ve dalga boyu karşılaştırılır. İpte gerginlik, su dalgasında derinlik veya sesin yayıldığı ortam değiştirilebilir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Kaynak değişmiyorsa frekans değişmez. Ortam dalganın yayılma süratini belirler. v = λf olduğundan aynı f’de sürat artarsa λ artar; sürat azalırsa λ azalır. İpte gerginlik ve sığ su dalgası modelinde derinlik arttıkça sürat artar.
Ortam değişince sürat ve dalga boyuAynı frekanslı su dalgasının sığ bölgede daha yavaş ve kısa dalga boylu, derin bölgede daha hızlı ve uzun dalga boylu olduğunu gösterir. v = λf · KAYNAK AYNIYSA f SABİT SIĞ SU · DAHA YAVAŞküçük λv = 2 m/s · f = 2 Hzλ = 1 m DERİN SU · DAHA HIZLIbüyük λv = 4 m/s · f = 2 Hzλ = 2 m Sınırda tepe sayısı kaybolmaz: f aynı, v değişir, λ uyum sağlar.
Görsel 10.4K2: Ortam değişince sürat ve dalga boyu
Örnek. Frekansı 5 Hz olan su dalgası derin bölgede 20 m/s, sığ bölgede 10 m/s hızla yayılıyor. İki bölgedeki dalga boyları nedir?
ÇÖZÜMDerinde λ = v/f = 20/5 = 4 m.
Sığda λ = 10/5 = 2 m. Ortam değişti; frekans 5 Hz kaldı.
SEN DENEAynı kaynağın oluşturduğu dalga daha gergin ipe geçince sürati iki kat oluyor. Frekans ve dalga boyu nasıl değişir?
Cevabı gör
Frekans kaynak tarafından belirlendiği için değişmez. v = λf olduğundan dalga boyu iki katına çıkar.
SIK HATAOrtam değişince frekansı da değiştirmek. Sınırda dalga tepeleri kaybolmaz; birim zamanda gelen tepe sayısı aynı kalır. Değişen sürat ve buna bağlı dalga boyudur.
30 SANİYEDE
  • Frekansı kaynak, sürati ortam belirler.
  • Kaynak aynıysa sınırda f sabittir.
  • Aynı f’de v ile λ doğru orantılıdır.
  • Derin su ve gergin ipte dalga daha hızlıdır.
5
Su dalgalarında yansıma ve kırılmaFİZ.10.4.5
Bu bölüm bitince: yansıma ve kırılmada açı, sürat, frekans ve dalga boyundaki değişimleri birlikte yorumlayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yansıma: dalga aynı ortamda geri döner; normale göre gelme açısı yansıma açısına eşittir. f, v ve λ değişmez.
Kırılma: dalga başka derinliğe geçer; f sabit kalırken v ve λ değişir. Derinden sığa geçişte yavaşlayıp normale yaklaşır.
Su dalgalarında yansıma ve kırılmaYansımada normalle ölçülen gelme ve yansıma açılarının eşitliğini; derinden sığa kırılmada dalganın normale yaklaşmasını gösterir. SU DALGASININ İKİ SINIR DAVRANIŞI YANSIMA · AYNI ORTAMiri = rv · f · λ değişmez KIRILMA · DERİN → SIĞDERİN: v↑ · λ↑SIĞ: v↓ · λ↓normale yaklaşır · f sabit Açılar her zaman yüzeye çizilen normale göre ölçülür.
Görsel 10.4K3: Su dalgalarında yansıma ve kırılma
Örnek. Derinden sığa eğik gelen su dalgasında hangi büyüklükler değişir?
ÇÖZÜMOrtam sığlaştığı için sürat azalır. Kaynak aynı olduğundan frekans sabit; v = λf nedeniyle dalga boyu azalır. Yayılma doğrultusu normale yaklaşır.
SEN DENEBir su dalgası düz engele 35° gelme açısıyla çarpıyor. Normalle ölçülen yansıma açısı kaç derecedir; frekansı değişir mi?
Cevabı gör
Yansıma açısı 35°dir. Aynı ortamda kaldığı için frekans, sürat ve dalga boyu değişmez.
SIK HATAAçıyı yüzeyle ölçmek. Gelme ve yansıma açıları yüzeye değil yüzeye dik çizilen normale göre ölçülür.
30 SANİYEDE
  • Yansımada gelme açısı = yansıma açısı.
  • Yansımada ortam değişmediği için v, f, λ sabit.
  • Kırılmada f sabit; v ve λ değişir.
  • Derinden sığa: yavaşlar ve normale yaklaşır.
6–7
Rezonans ve deprem modeliFİZ.10.4.6–7
Bu bölüm bitince: rezonansı doğal frekansla ilişkilendirip depremde odak, merkez üssü, dalga türü, büyüklük ve şiddeti ayırabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Salıncak, köprü, bina veya müzik aleti örneğinde genlik artışı; deprem kesitinde odak–merkez üssü; P/S dalgaları ve büyüklük–şiddet ayrımı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Rezonans, dış zorlamanın frekansı sistemin doğal frekansına yaklaştığında enerji aktarımının verimli olup genliğin büyümesidir. Depremde odak kırılmanın başladığı yer altı noktası, merkez üssü bunun yüzeydeki tam üstüdür.
Kırılma ve depremi aynı dalga diliyle okuDerinden sığa geçen su dalgasının sürati ve dalga boyu azalır, ışın normale yaklaşır. Depremde P dalgası S dalgasından hızlıdır; odak yer altında, merkez üssü yüzeyde odağın tam üstündedir. DERİN → SIĞ SUderin · hızlısığ · yavaşir < iv azalır · λ azalır · f sabitışın normale yaklaşır DEPREM DALGALARIP cephesiS cephesiodak: kırılmanın başladığı noktamerkez üssü: yüzeyde tam üstüP daha hızlı · S sıvıda ilerlemez Ortam değişimi dalgayı kırar; P–S varış zamanı farkıdeprem kaynağına olan uzaklık hakkında bilgi verir.
Görsel 10.19: Kırılma ve depremi aynı dalga diliyle oku
DEPREMİ OKUMA TABLOSU
KavramNe anlatır?Karıştırma
Büyüklükkaynakta açığa çıkan enerjideprem için tek değer
Şiddetbir yerde gözlenen etki/hasarkonuma ve yapıya göre değişir
P dalgasıen hızlı cisim dalgasıkatı, sıvı ve gazda ilerler
S dalgasıdaha yavaş cisim dalgasıakışkanlarda ilerlemez
Örnek. Aynı deprem iki şehirde farklı hasar oluşturuyor. Depremin büyüklüğü ve şiddeti için ne söylenir?
ÇÖZÜMKaynak olayı aynı olduğu için büyüklük aynıdır. Uzaklık, zemin ve yapı özellikleri farklı olduğundan hissedilen etki, yani şiddet farklı olabilir.
SEN DENEP dalgası istasyona S dalgasından önce ulaşıyor. Bu gözlem hangi temel farkı gösterir?
Cevabı gör
P dalgasının daha hızlı yayıldığını gösterir. P–S varış zamanı farkı, istasyonun odağa/merkez üssüne uzaklığı hakkında veri verir.
SIK HATARezonansı her titreşim sanmak. Rezonans için yalnız titreşim yetmez; zorlayıcı frekansın doğal frekansa yaklaşması ve genliğin belirgin büyümesi gerekir.
SIK HATADepremin büyüklüğü ile şiddetini eş anlamlı kullanmak. Büyüklük kaynak enerjisi, şiddet belirli bir yerdeki etkidir.
30 SANİYEDE
  • Rezonansta zorlayıcı frekans doğal frekansa yaklaşır.
  • Odak yer altında; merkez üssü yüzeyde tam üstündedir.
  • P daha hızlıdır; S sıvı ve gaz gibi akışkanlarda ilerlemez.
  • Büyüklük enerji, şiddet yerel etkidir.
Her dalga sorusunda üç soruyu sırayla sor: kaynak aynı mı, ortam aynı mı, olay yansıma mı kırılma mı?
DALGA KARAR TABLOSU
DurumSabit kalanDeğişebilen
Aynı ortamda yansımaf, v, λyalnız yön
Başka ortama kırılmafv, λ, yön
Kaynağın frekansı artarortam ve vf artar, λ azalır
Rezonansdoğal frekansgenlik hızla büyür
Çizim ipucu: Tepe–tepe λ, denge–tepe A; kırılmada önce normali çiz, açıyı sonra ölç.
KAVRAM TUZAKLARI
• Dalga maddeyi baştan sona taşımaz; parçacıklar denge çevresinde titreşir.
• Genlik ile dalga boyu farklı doğrultularda ölçülür.
• Mekanik/elektromanyetik ile enine/boyuna aynı sınıflandırma ölçütü değildir.
ORTAM TUZAKLARI
• Ortam değişince frekans değil sürat ve λ değişir.
• Derinden sığa geçen su dalgası normale yaklaşır.
• Yansıma açısı yüzeye değil normale göre ölçülür.
DEPREM TUZAKLARI
• Odak yer altında, merkez üssü yüzeydedir.
• P en hızlıdır; S sıvıda ilerlemez.
• Büyüklük kaynak enerjisi, şiddet belirli yerdeki etkidir.
10.4 ANAHTAR BAĞINTILARf = N/tNE ANLATIR?birim zamandaki tekrar sayısıT = t/N = 1/fNE ANLATIR?bir tam tekrarın süresiv = λ·f = λ/TNE ANLATIR?dalganın yayılma sürati
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimffrekansHzNtam tekrar/dalga sayısıadetttoplam gözlem süresisTperiyotsvdalganın yayılma süratim/sλdalga boyum
ORAN KISAYOLLARI
Aynı ortamda v sabit: f iki kat → λ yarı.
Aynı kaynakta f sabit: v iki kat → λ iki kat.
N tekrar t süredeyse: f = N/t ve T = t/N.
Rezonans koşulu: fzorlayıcı ≈ fdoğal → enerji aktarımı ve genlik büyür.
ALTI ADIMLIK DALGA PLANI
#ÇalışmaTamamlanma ölçütü
1Dalga çizimiA, λ, tepe, çukur ve dengeyi doğru işaretle.
210 f–T–v–λ hesabıHer soruda birimleri yaz.
3Sınıflandırma kartlarıHer örneğe iki ölçütten etiket ver.
4Yansıma/kırılma çizimleriNormali ve değişmeyen f’yi göster.
5Deprem kesitiFay, odak, merkez üssü, P ve S’yi yerleştir.
6Karışık 12 soruYanlışları “ölçüm / ortam / açı / deprem” diye etiketle.
Çıkış kartı: “Frekansı kim belirledi?”, “Sürati hangi ortam belirledi?”, “Bu olayda büyüklük mü şiddet mi anlatılıyor?” sorularını yanıtla.
📚 11. Sınıf · AYT · 3 ünite
Bu ünite iki soruyu tekrar tekrar sorar: Hareket nasıl değişiyor? ve bu değişimi hangi net kuvvet oluşturuyor? Önce yalnız yer çekimi altındaki bir ve iki boyutlu hareketi bileşenlerine ayıracak; sonra Newton, sürtünme, limit hız ve çembersel harekette aynı kuvvet–ivme bağını kullanacaksın. Ders saati 54; programda 10 öğrenme çıktısı var.
11.1 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1–2Serbest düşme: ivme, veri ve grafikFİZ.11.1.1–2
3İki boyutta sabit ivmeli hareketFİZ.11.1.3
4–5Newton yasaları ve serbest cisim diyagramıFİZ.11.1.4–5
6–7Statik/kinetik sürtünme ve matematiksel modelFİZ.11.1.6–7
8Limit hızı etkileyen değişkenlerFİZ.11.1.8
9–10Çembersel yörünge, hız ve değişkenlerFİZ.11.1.9–10
Sınıf geçişi: Eski/uyumsuz kaynaklarda 10. sınıfta gördüğün serbest düşme ve iki boyutlu hareket, TYMM 2026’da 11.1’in ilk üç çıktısıdır. Yeni program ayrıca “düşey/yatay/eğik atış”ı ayrı hareket türü adı gibi kullanmaktan kaçınır; ortak fizik dili serbest düşme ve iki boyutta sabit ivmeli harekettir.
11.1 HESAP ARAÇLARI — ON BİR BAĞINTIυ = υ0 + a·tNE ANLATIR?sabit ivmeli hareket · düşeyde a = ±gΔy = υ0·t + ½·a·t2NE ANLATIR?düşey yer değiştirme · işaret seçimine göreυ2 = υ02 + 2·a·ΔyNE ANLATIR?zaman verilmiyorsaυ0x = υ0cosθ · υ0y = υ0sinθNE ANLATIR?iki boyutta ilk hız bileşenlerix = υ0x·t · y = υ0y·t − ½g·t2NE ANLATIR?yukarı yön pozitif seçilirseΣF = m·aNE ANLATIR?Newton 2 · tek kuvvet değil bileşke0 ≤ fs ≤ μsN · fk = μkNNE ANLATIR?statik ve kinetik sürtünmef = 1/T · ω = 2π/T = 2πfNE ANLATIR?periyot, frekans ve açısal hızυ = ωr = 2πr/TNE ANLATIR?çizgisel hız büyüklüğüam = υ2/r = ω2rNE ANLATIR?merkezcil ivme · yön merkezeΣFmerkez = mυ2/rNE ANLATIR?merkezcil kuvvet, gerçek kuvvetlerin bileşkesi
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimυson/anlık hızm/sυ0ilk hızm/saivmem/s²tsüresgyer çekimi ivmesinin büyüklüğüm/s²Δydüşey yer değiştirmemx, yyatay ve düşey konummθilk hızın yatayla açısı°ΣFnet/bileşke kuvvetNmkütlekgfsstatik sürtünme kuvvetiNfkkinetik sürtünme kuvvetiNμs,ksürtünme katsayısıbirimsizNnormal kuvvetiNffrekansHzTperiyotsωaçısal hızrad/sryörünge yarıçapımammerkezcil ivmem/s²
1–2
Serbest düşme: ivme, veri ve grafikFİZ.11.1.1–2
Bu bölüm bitince: yalnız yer çekimi etkisindeki hareketi işaret seçimine göre modelleyip y–t, υ–t ve a–t grafiklerini yorumlayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir cisim bırakılır veya ilk hızla yukarı/aşağı gönderilir; belirli andaki hızı, konumu ya da çıkabildiği yükseklik sorulur. Başka bir soruda farklı kütleli iki cismin düşüşü karşılaştırılır veya tablo verilip üç hareket grafiği istenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Serbest düşme, cisme yalnız yer çekiminin etki ettiği bütün hareketlerin ortak adıdır. Hava direnci ihmal edilirse farklı kütleli cisimlerin ivmesi aynı ve aşağı yönlüdür: |a| = g. Kütle artınca ağırlık artsa da a = F/m = mg/m = g.
Önce yön seç: aşağı yönü pozitif seçersen a = +g; yukarı yönü pozitif seçersen a = −g. Formüller değişmez, yalnız işaretler değişir. Bir çözüm boyunca pozitif yönü değiştirme.
Serbest düşmede 1–3–5 yol örüntüsüHava direnci yokken eşit zaman aralıklarındaki hız artışları eşit; ardışık alınan yollar bir, üç ve beş oranındadır. EŞİT ZAMAN ARALIKLARINDA SERBEST DÜŞME t = 0t2t3t gt2gt3gt 1 birim3 birim5 birim Aşağı yönü + seçersek a = +gv = v0 + gt Δy = v0t + ½gt² aralıklar 1 : 3 : 5 konumlar 0 : 1 : 4 : 9 Hava direnci yok: hız artışları eşit, alınan yollar eşit değildir.
Görsel 11.1: Serbest düşmede 1–3–5 yol örüntüsü
Grafik çevirisi: a–t grafiği ±g’de yatay doğru; υ–t grafiği eğimi ±g olan doğru; y–t grafiği paraboldür. υ–t alanı yer değiştirmeyi, eğimi ivmeyi verir. Yukarı çıkan cisim en üstte yalnız bir an için υ = 0 olur; ivmesi hâlâ −g’dir.
Serbest düşmede konum, hız ve ivme grafikleriAşağı yönün pozitif seçildiği ve cismin durgun bırakıldığı durumda konum zaman grafiği parabol, hız zaman grafiği doğrusal, ivme zaman grafiği sabittir. AYNI HAREKETİN ÜÇ GRAFİKTEKİ İZİ KONUM–ZAMANtyilk eğim 0 · eğim artar HIZ–ZAMANtveğim = g · alan = Δy İVME–ZAMANgtasabit · yatay doğru Aşağı yön + ve ilk hız 0: y = ½gt² · v = gt · a = g
Görsel 11.1B: Serbest düşmede konum, hız ve ivme grafikleri
Örnek. Yerden 45 m yüksekte durgun bırakılan cisim kaç saniyede yere ulaşır ve çarpma hızının büyüklüğü nedir? (g = 10 m/s2, aşağı yön +)
ÇÖZÜMΔy = υ0t + ½gt2 → 45 = 0 + 5t2 → t2 = 9 → t = 3 s.
υ = υ0 + gt = 0 + 10·3 = 30 m/s aşağı.
Kütle verilmedi; çünkü hava direnci yokken süre ve hız kütleye bağlı değildir.
SEN DENEYukarı yön pozitif. Bir cisim yerden 30 m/s ilk hızla yukarı gönderiliyor. En üst noktaya kaç saniyede çıkar ve ne kadar yükselir? (g = 10 m/s2)
Cevabı gör
a = −10 m/s2; en üstte υ = 0.
0 = 30 − 10t → t = 3 s.
Δy = 30·3 − ½·10·32 = 90 − 45 = 45 m. En üstte hız sıfırdır ama ivme −10 m/s2 olmaya devam eder.
SIK HATAAğır cisim daha büyük g ile düşer sanmak. Hava direnci yokken bütün cisimler aynı g ile ivmelenir. Gerçek havada görülen fark, kütleden doğrudan değil hava direnci–ağırlık oranından kaynaklanır.
SIK HATAEn üst noktada ivmeyi sıfır yazmak. Sıfır olan yalnız o andaki hızdır. Yer çekimi kuvveti kesilmediği için a = −g sürer; zaten cismi aşağı döndüren de bu ivmedir.
30 SANİYEDE
  • Serbest düşme = yalnız yer çekimi etkisindeki bütün hareketler.
  • Hava direnci yoksa kütleden bağımsız |a| = g.
  • Pozitif yönü seç, a’yı işaretiyle yaz ve değiştirme.
  • En üstte υ = 0; a = −g.
3
İki boyutta sabit ivmeli hareketFİZ.11.1.3
Bu bölüm bitince: hareketi yatay ve düşey iki bağımsız sütuna ayırıp ortak zaman üzerinden konum ve hız bileşenlerini birleştirebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Bir cisim belirli hız ve açıyla gönderilir veya bir yükseklikten yatay hız bileşeniyle ayrılır. Uçuş süresi, yatay uzaklık, belirli andaki konum/hız ve grafikler sorulur. Çözümün anahtarı “parabol formülü” değil, iki hareketin aynı zamanı paylaşmasıdır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yatay sütun: ax = 0, υx = υ0cosθ sabit, x = υxt.
Düşey sütun: ay = −g (yukarı +), υy = υ0sinθ − gt, y = υ0sinθ·t − ½gt2.
İki boyutta hareket, iki bağımsız sütundurYatay hız sabit kalır, düşey hız yer çekimiyle değişir. En üstte düşey hız sıfır olsa da yatay hız ve ivme vardır. vx sabitvy > 0vy < 0ay = −g aynı t · yatayda ax=0 · düşeyde ay=−g
Görsel 11.2: İki boyutta hareket, iki bağımsız sütundur
ATIŞI İKİ HAREKETE AYIRYatay ve düşey hareketin aynı süre içinde birlikte oluştuğunu izle.
İki boyutlu atış hareketiCisim parabolik yörüngede ilerlerken yatay hız bileşeni sabit kalır, düşey hız bileşeni yer çekimi nedeniyle değişir.vₓ sabitgx: sabit hızlı · y: sabit ivmeli · ortak zaman
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
En yüksek noktada: υy = 0; fakat υx sabit kaldığı için cismin toplam hızı sıfır değildir. İvme her noktada aşağı yönlü g’dir. Yörüngenin simetrisi ancak başlangıç ve bitiş yükseklikleri aynı ve hava direnci yoksa kullanılabilir.
Örnek. Bir cisim 25 m/s hızla yatayla 37° açı yapacak biçimde harekete başlıyor. 2 s sonraki konumu ve hız bileşenleri nedir? (sin37° = 0,6; cos37° = 0,8; g = 10)
ÇÖZÜMυ0x = 25·0,8 = 20 m/s; υ0y = 25·0,6 = 15 m/s.
x = 20·2 = 40 m.
y = 15·2 − ½·10·22 = 30 − 20 = 10 m.
υx = 20 m/s; υy = 15 − 10·2 = −5 m/s. Eksi, düşey bileşenin artık aşağı yönlü olduğunu söyler.
SEN DENEBir masa kenarından yatay bileşeni 8 m/s olan cisim, 20 m aşağıdaki zemine düşüyor. Havada kalma süresi ve yatay uzaklığı nedir? (g = 10)
Cevabı gör
Düşey hareket ilk hızsızdır: 20 = ½·10·t2 → t2 = 4 → t = 2 s.
Aynı süre yatay sütunda: x = 8·2 = 16 m. Düşme süresi yatay hıza değil, düşey başlangıç koşullarına bağlıdır.
SIK HATAToplam ilk hızı iki eksende de aynen kullanmak. Önce bileşenlere ayır: υ0x = υ0cosθ, υ0y = υ0sinθ. İki sütunun ortak büyüklüğü hız değil zamandır.
30 SANİYEDE
  • Yatayda ax = 0; düşeyde ay = −g.
  • İlk hızı cos ve sin ile bileşenlerine ayır.
  • İki sütunu ortak t bağlar.
  • En üstte yalnız υy sıfırdır.
4–5
Newton yasaları ve serbest cisim diyagramıFİZ.11.1.4–5
Bu bölüm bitince: bir cisme etki eden gerçek kuvvetleri ayırıp her eksende ΣF = ma denklemini kurabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Yatay/eğik düzlem, asansör, bağlı cisim veya temas kuvveti verilir. İvme, normal, gerilme ya da temas kuvveti istenir. Etki–tepki çiftleri sorulurken hangi kuvvetin hangi cisme uygulandığını söylemen beklenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
NEWTON’IN ÜÇ YASASI
YasaMatematikFiziksel anlam
1 · EylemsizlikΣF = 0durgunluk veya sabit hızlı doğrusal hareket korunur
2 · Temel yasaΣF = m·aivmenin yönü net kuvvetin yönüdür
3 · Etki–tepkiFA→B = −FB→Aeşit, zıt ve farklı cisimler üzerinde
Serbest cisim diyagramı: sistemi seç, yalnız o cisme etki eden gerçek kuvvetleri çiz, uygun eksenleri belirle, eğik kuvvetleri bileşenlerine ayır ve her eksende ayrı ΣF = ma yaz.
Serbest cisim diyagramından denklemeYatay zemindeki cisme normal, ağırlık, uygulanan kuvvet ve sürtünme etki eder. Dikey ve yatay bileşke denklemleri ayrı yazılır. NmgFf Yalnız cisme etki edenlerΣFy = N − mg = 0ΣFx = F − f = mahareket oku kuvvet değildiretki–tepki aynı diyagramda değildir
Görsel 11.3: Serbest cisim diyagramından denkleme
Örnek. 5 kg kutu yatay zeminde 30 N sağa çekiliyor; sola doğru 10 N sürtünme var. Kutunun ivmesi nedir?
ÇÖZÜMDikeyde N − mg = 0; düşey ivme yok.
Yatayda sağ +: ΣFx = 30 − 10 = 20 N.
a = Fnet/m = 20/5 = 4 m/s2 sağa.
30 N’u ma’ya eşitlemek yanlış olurdu; ma’ya eşit olan bileşkedir.
SEN DENEKütlesi 60 kg olan kişi yukarı doğru 2 m/s2 ivmelenen asansörde tartılıyor. Terazinin gösterdiği normal kuvvet kaç N’dir? (g = 10)
Cevabı gör
Yukarı +: N − mg = ma.
N = m(g + a) = 60·(10 + 2) = 720 N. Kişi yukarı hareket ettiği için değil, yukarı ivmelendiği için normal ağırlıktan büyüktür.
SIK HATAAğırlık ile normali etki–tepki çifti sanmak. İkisi de kişi/kitap üzerindedir. Ağırlığın tepkisi cismin Dünya’ya, normalin tepkisi cismin zemine uyguladığı kuvvettir.
SIK HATAHareket yönünü kuvvet oku gibi çizmek. Hız ve hareket oku serbest cisim diyagramının kuvvetlerinden değildir. Bir cisim sağa giderken net kuvveti sola olabilir; o zaman yavaşlar.
30 SANİYEDE
  • ΣF = 0, “hareket yok” değil ivme yok demektir.
  • Newton 2’de tek kuvvet değil net kuvvet kullanılır.
  • Etki–tepki farklı cisimlerdedir.
  • Her cisim ve her eksen için ayrı denklem kur.
6–7
Statik ve kinetik sürtünmeFİZ.11.1.6–7
Bu bölüm bitince: cismin kayıp kaymadığını belirleyip statik sürtünmenin gereken değerini, kinetik sürtünmenin modelini doğru kullanabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Uygulanan kuvvet yavaş yavaş artırılır; cisim ne zaman hareket eder, hareketten önce/sonra sürtünme kaçtır diye sorulur. Eğik düzlemde kayma eğilimi veya araç tekerinde sürtünmenin yönü istenir.
NASIL ÇALIŞIYOR
Statik sürtünme: kayma yokken gereken değeri alır: 0 ≤ fs ≤ μsN. Yalnız kaymanın eşiğinde fs,max = μsN.
Kinetik sürtünme: yüzeyler kayarken fk = μkN; çoğunlukla μs > μk.
Statik sürtünme sabit değildirStatik sürtünme uygulanan kuvveti maksimum değerine kadar eşler; kayma başlayınca genellikle daha küçük ve yaklaşık sabit kinetik sürtünme etkili olur. STATİK VE KİNETİK SÜRTÜNMEYİ AYIR fuygulanan Ffs = Ffs,max = μsNfk = μkN CİSİM DURUYORCİSİM KAYIYORkayma eşiği Statik sürtünme sabit değildir; gereken değeri alır.Genellikle μs > μk; kayma başlayınca sürtünme azalır.
Görsel 11.4: Statik sürtünme sabit değildir
Yön kuralı: sürtünme, cismin “hareket yönüne” ezberle ters değil, temas yüzeyleri arasındaki göreli kayma veya kayma eğilimine ters yönlüdür. Yuvarlanan teker hızlanırken statik sürtünme hareket yönünde olabilir.
Örnek. Yatay zemindeki 4 kg cisim için μs = 0,5, μk = 0,3 ve g = 10. Cisme önce 15 N, sonra 25 N yatay kuvvet uygulanıyor. Her durumda ne olur?
ÇÖZÜMN = mg = 40 N. fs,max = 0,5·40 = 20 N.
15 N uygulanınca: 15 < 20; cisim durur ve statik sürtünme 15 N olur — 20 N değil.
25 N uygulanınca: eşik aşılır, cisim kayar. fk = 0,3·40 = 12 N.
Net kuvvet = 25 − 12 = 13 N; a = 13/4 = 3,25 m/s2.
SEN DENEAynı cisim yatay zeminde duruyor; fs,max = 30 N. Sağa 18 N kuvvet uygulanırsa statik sürtünme kaç N ve hangi yöndedir?
Cevabı gör
Cisim kaymadığı için sürtünme dengeleyici değeri alır: 18 N sola. 30 N yalnız çıkabileceği en büyük değerdir.
SIK HATAHer statik sürtünme sorusunda μsN yazmak. μsN maksimumdur. Önce kayma eğilimini ve gereken dengeleyici kuvveti bul; gerekenden küçükse gerçek fs odur.
SIK HATANormal kuvveti her zaman mg almak. Eğik düzlemde N = mgcosθ olabilir; yukarı/aşağı bileşenli dış kuvvet de N’yi değiştirir. Sürtünmeden önce dik eksen denklemini kur.
30 SANİYEDE
  • Statik sürtünme gereken kadar, en çok μsN.
  • Kayma başlayınca fk = μkN.
  • Sürtünme göreli kayma eğilimine terstir.
  • Önce N’yi serbest cisim diyagramından bul.
8
Limit hızFİZ.11.1.8
Bu bölüm bitince: hava direnci ile ağırlığın zaman içindeki dengesini yorumlayıp limit hızı artıran ve azaltan değişkenleri belirleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Paraşütçü veya yağmur damlasının kuvvet, ivme ve hız grafikleri verilir. Paraşüt açıldığında limit hızın neden azaldığı ya da kütle/kesit alanı değişiminin son hıza etkisi sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Başlangıçta: hız küçük → hava direnci küçük → mg baskın → cisim hızlanır.
Hız arttıkça: direnç büyür → net kuvvet ve ivme azalır.
Limit hızda: Fdirenç = mg → ΣF = 0 → a = 0 → hız sabit ve sıfırdan farklıdır.
Limit hızda kuvvetler dengelenirHız arttıkça hava direnci büyür. Direnç ağırlığa eşit olunca ivme sıfır, hız sıfırdan farklı ve sabittir. Fd küçükmgbaşlangıç: a > 0 Fd = mga = 0 · v = vL vLthız yataya yaklaşır
Görsel 11.5: Limit hızda kuvvetler dengelenir
LİMİT HIZ DEĞİŞKENLERİ
Artan değişkenLimit hıza etkisiNeden
Kütle / ağırlıkartardenge için daha büyük direnç ve hız gerekir
Kesit alanıazalıraynı hızda direnç büyür
Ortam yoğunluğuazalırdirenç büyür
Direnç katsayısı / yayvanlıkazalırhava ile etkileşim büyür
Örnek. Paraşüt açıldığında kişinin kütlesi yaklaşık değişmediği hâlde limit hız neden düşer?
ÇÖZÜMParaşüt, etkili kesit alanını ve direnç katsayısını büyütür. Aynı hızda hava direnci birden ağırlıktan büyük hâle gelir; net kuvvet yukarı olur ve kişi yavaşlar. Daha küçük bir hızda direnç yeniden mg’ye eşitlenir; bu yeni sabit hız daha küçüktür.
SEN DENEAynı biçim ve alandaki iki paraşütçüden kütlesi daha büyük olanın limit hızını karşılaştırınız.
Cevabı gör
Kütlesi büyük olanın ağırlığı mg daha büyüktür. Direncin bu ağırlığı dengeleyebilmesi için daha yüksek hız gerekir; dolayısıyla limit hızı daha büyüktür.
SIK HATALimit hızda kuvvet yok sanmak. Ağırlık ve hava direnci vardır; yalnız eşit ve zıt oldukları için net kuvvet sıfırdır.
30 SANİYEDE
  • Direnç hızla büyür; net kuvvet ve ivme giderek azalır.
  • Limit hızda Fd = mg, a = 0, v sabittir.
  • Kütle limit hızı artırır.
  • Kesit, yoğunluk ve direnç katsayısı limit hızı azaltır.
9–10
Düzgün çembersel hareketFİZ.11.1.9–10
Bu bölüm bitince: teğetsel hız ile merkeze dönük ivme/kuvveti ayırıp T, f, ω, υ ve am arasında geçiş yapabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Dönme dolap, uydu, viraj, ipe bağlı cisim, dişli veya kasnak verilir. Periyot–frekans–açısal hız dönüşümü, çizgisel hız ve merkezcil kuvvet istenir; merkezcil kuvvetin hangi gerçek kuvvet tarafından sağlandığı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Düzgün çembersel harekette sürat sabit, hız değişkendir. Hız vektörü yörüngeye teğet; merkezcil ivme ve net kuvvet merkeze doğrudur. Hızın yönü değiştiği için ivme sıfır değildir.
Sürat sabitken hız ve ivme değişirDüzgün çembersel harekette hız teğet, merkezcil ivme ve net kuvvet merkeze yöneliktir. v teğeta, F merkeze Değişken zincirif = 1/Tω = 2π/Tv = ωram = v²/rmerkezcil yeni kuvvet değildir
Görsel 11.6: Sürat sabitken hız ve ivme değişir
HIZ VE MERKEZCİL KUVVETİ AYIRDönen cisimle birlikte iki vektörün yönünü izle.
Düzgün çembersel harekette teğetsel hız ve merkezcil net kuvvetCisim sabit süratle çember üzerinde dönerken hız vektörü yörüngeye teğet, net kuvvet ve ivme vektörü her anda merkeze doğrudur.merkezrHIZ υteğetam / Fnetmerkezeυ sabit değilSürat sabit olsa da hızın yönü değişir → am ≠ 0.
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Açısal ivme ayrımı: Düzgün çembersel harekette açısal hız sabittir, bu yüzden açısal ivme α = 0 olur. Buna rağmen hız vektörünün yönü değiştiği için merkezcil ivme sıfır değildir. Açısal ivme ile merkezcil ivme aynı büyüklük değildir.
Merkezcil kuvvet yeni bir kuvvet değildir. İpte gerilme, virajda sürtünme, uyduda kütle çekim, düşey çemberde ağırlık ve normal/gerilme bileşke olarak mυ2/r değerini sağlar. Serbest cisim diyagramına ayrıca “Fmerkezcil” ekleme.
Örnek. Yarıçapı 2 m olan çemberde 4 m/s sabit süratle dönen 2 kg cismin periyodu, merkezcil ivmesi ve net kuvveti nedir?
ÇÖZÜMT = 2πr/υ = 2π·2/4 = π s.
am = υ2/r = 16/2 = 8 m/s2.
Fnet = mam = 2·8 = 16 N merkeze.
SEN DENEAynı açısal hızla dönen A ve B noktalarının yarıçapları sırasıyla r ve 3r. Çizgisel hız ve merkezcil ivme büyüklüklerini karşılaştırınız.
Cevabı gör
υ = ωr olduğundan υB = 3υA.
am = ω2r olduğundan aB = 3aA. Aynı ω koşulunda ikisi de r ile doğru orantılıdır.
SIK HATASürat sabit diye ivmeyi sıfır sanmak. İvme hız vektöründeki değişimdir; büyüklük aynı kalsa da yön her an değişir.
SIK HATAMerkezcil kuvveti gerilme/ağırlığa eklemek. Merkezcil, kuvvetin adı değil merkez doğrultusundaki net kuvvetin görevidir. Gerçek kuvvetleri çiz, merkez yönünde topla ve mυ2/r’ye eşitle.
30 SANİYEDE
  • f = 1/T; ω = 2π/T; υ = ωr.
  • Hız teğet, am ve net kuvvet merkeze.
  • am = υ2/r = ω2r.
  • Merkezcil yeni kuvvet değil, gerçek kuvvetlerin bileşkesidir.
Nereye bağlanıyor? 10.1’deki sabit ivme grafiklerini serbest düşmeye taşıdın; 9.2’deki vektörleri iki boyutta bileşenlerine ayırdın; 10.2’deki enerji yaklaşımıyla Newton çözümlerini kontrol edebilirsin. 12.1’de tork, momentum ve dönme hareketi bu ünitenin serbest cisim diyagramı ile çembersel hareket dilinin üstüne kurulacak.
11.1 uzun görünür ama bütün sorular iki düzeneğe iner: hareketi bileşenlere ayır ve kuvvetleri cisim üzerinde topla.
ALTI KONU · ALTI İLK KARAR
Konuİlk kararKısa yol
Serbest düşmePozitif yön hangisi?a = ±g’yi başta yaz; tek denklem setini kullan.
İki boyutx ve y sütunlarıYatay sabit hızlı, düşey sabit ivmeli; ortak büyüklük t.
NewtonSistem hangi cisim?Her cisme ayrı serbest cisim diyagramı ve ayrı ΣF = ma.
SürtünmeKayma var mı?Yoksa gereken fs; varsa μkN.
Limit hızNet kuvvet nasıl değişiyor?Hız ↑ → direnç ↑ → net kuvvet/ivme ↓.
ÇemberMerkez yönü neresi?Gerçek kuvvetleri merkez yönünde topla.
İKİ BOYUTLU HAREKET TABLOSU
Yatay: ax = 0 · υx = υ0cosθ · x = υxt
Düşey: ay = −g · υy = υ0sinθ − gt · y = υ0sinθ·t − ½gt2
Köprü: iki sütunda da aynı t geçer. Önce bir sütundan t’yi bul, sonra diğerine taşı.
SERBEST CİSİM DİYAGRAMINI 5 ADIMDA ÇİZ
1. İncelenen cismi/sistemi daire içine al.
2. Temasları say: zemin → N ve sürtünme; ip → gerilme; Dünya → mg.
3. Yalnız bu cisme etki eden kuvvetleri çiz.
4. Eksenleri seç; eğik düzlemde bir ekseni yüzeye paralel al.
5. Her eksende işaretleriyle ΣF = ma yaz.
Bu ünitede en çok puan kaybettiren şey formül bilmemek değil, sıfır olan büyüklüğü yanlış seçmek ve diyagrama fazladan kuvvet eklemektir.
HAREKET TUZAKLARI
• En üst noktada hızın tamamı değil yalnız düşey bileşen sıfırdır; ivme −g’dir.
• Serbest düşme yalnız “aşağı bırakılma” değildir; yalnız yer çekimi etkisindeki yukarı/aşağı bütün hareketlerin ortak adıdır.
• İki boyutta toplam ilk hızı hem x hem y denklemine aynen yazma; cos ve sin ile bileşenlere ayır.
• Yeni programda “yatay/eğik/düşey atış”ı üç ayrı hareket türü gibi ezberleme; hepsi aynı bileşen modelinin özel durumudur.
KUVVET TUZAKLARI
• Newton 2’de uygulanan tek kuvveti değil bileşkeyi ma’ya eşitle.
• Etki–tepki kuvvetlerini aynı diyagramda dengeleme; farklı cisimler üzerindedir.
• Hız, ivme veya “merkezcil” oku diye serbest cisim diyagramına yeni kuvvet ekleme.
• Normal her zaman mg değildir; dik eksen denklemi belirler.
SÜRTÜNME VE ÇEMBER TUZAKLARI
• Statik sürtünmeyi her zaman μsN alma; bu yalnız maksimumdur.
• Sürtünme yönünü hareket yönüne ezberle ters çizme; göreli kayma eğilimini belirle.
• Limit hızda hız sıfır değil, ivme sıfırdır.
• Düzgün çembersel harekette sürat sabit olsa da hız yönü değişir; am sıfır değildir.
• Fmerkezcili gerçek kuvvetlere ekleme; merkez yönündeki bileşkenin adıdır.
11.1 HESAP ARAÇLARI — ON BİR BAĞINTIυ = υ0 + a·tNE ANLATIR?sabit ivmeli hareket · düşeyde a = ±gΔy = υ0·t + ½·a·t2NE ANLATIR?düşey yer değiştirme · işaret seçimine göreυ2 = υ02 + 2·a·ΔyNE ANLATIR?zaman verilmiyorsaυ0x = υ0cosθ · υ0y = υ0sinθNE ANLATIR?iki boyutta ilk hız bileşenlerix = υ0x·t · y = υ0y·t − ½g·t2NE ANLATIR?yukarı yön pozitif seçilirseΣF = m·aNE ANLATIR?Newton 2 · tek kuvvet değil bileşke0 ≤ fs ≤ μsN · fk = μkNNE ANLATIR?statik ve kinetik sürtünmef = 1/T · ω = 2π/T = 2πfNE ANLATIR?periyot, frekans ve açısal hızυ = ωr = 2πr/TNE ANLATIR?çizgisel hız büyüklüğüam = υ2/r = ω2rNE ANLATIR?merkezcil ivme · yön merkezeΣFmerkez = mυ2/rNE ANLATIR?merkezcil kuvvet, gerçek kuvvetlerin bileşkesi
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimυson/anlık hızm/sυ0ilk hızm/saivmem/s²tsüresgyer çekimi ivmesinin büyüklüğüm/s²Δydüşey yer değiştirmemx, yyatay ve düşey konummθilk hızın yatayla açısı°ΣFnet/bileşke kuvvetNmkütlekgfsstatik sürtünme kuvvetiNfkkinetik sürtünme kuvvetiNμs,ksürtünme katsayısıbirimsizNnormal kuvvetiNffrekansHzTperiyotsωaçısal hızrad/sryörünge yarıçapımammerkezcil ivmem/s²
SERBEST DÜŞME GRAFİK SÖZLÜĞÜ
a–t: ±g’de yatay doğru
υ–t: eğimi ±g olan eğik doğru; alan = Δy
y–t: parabol; eğim = anlık hız
En üst nokta: υ–t ekseni keser; y–t’nin eğimi sıfır olur; a–t değişmez.
KUVVET SÖZLÜĞÜ
Ağırlık: G = mg, Dünya’nın cisme kuvveti
Normal: yüzeye dik temas kuvveti
Gerilme: ideal ip boyunca çekme kuvveti
Sürtünme: göreli kayma/kayma eğilimine karşı temas kuvveti
Hava direnci: göreli hava hareketine karşı; hızla büyür
Merkezcil: ayrı kuvvet değil, merkez yönündeki net kuvvet
ÇEMBER ORANLARI
Aynı r’de υ iki kat → am dört kat.
Aynı υ’de r iki kat → am yarı.
Aynı ω’da r iki kat → υ ve am iki kat.
Aynı periyotta aynı ω; daha dış noktanın çizgisel hızı daha büyüktür.
Bu ünite 54 ders saati ve 10 çıktıyla yılın en büyük bloklarından biri. Programın poster, kısa rapor, çalışma yaprağı, bilgi görseli ve çıkış kartı ölçmelerini aşağıdaki sırayla prova et.
SEKİZ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıNe yap
111.1.1–2Durgun bırakılan ve ilk hızla yukarı gönderilen iki cisim için saniye saniye y, υ, a tablosu oluştur; üç grafiği aynı zaman ekseninde çiz.
211.1.3Beş iki boyutlu hareket sorusunu iki sütunlu x–y tablosuyla çöz. Her çözümde ortak zamanı renkli kalemle işaretle.
311.1.4Newton’ın üç yasasına günlük hayattan ikişer örnek yaz; üçüncü yasada iki cismin adını mutlaka belirt.
411.1.5Yatay zemin, eğik düzlem, asansör ve bağlı iki cisim için toplam 10 serbest cisim diyagramı çiz.
511.1.6–7Uygulanan kuvvet–sürtünme grafiğini boştan çiz; statik eşleşme, μsN tepesi ve μkN platosunu kendi cümlenle açıkla.
611.1.8Paraşüt açılmadan önce/sonra ağırlık, direnç, net kuvvet, ivme ve hızı beş satırlık tabloda karşılaştır.
711.1.9–10Bir dönme dolap ve bir viraj sorusunda hız ve merkez yönünü çiz; gerçek kuvvetlerden hangisinin merkezcil görevi yaptığını yaz.
8Tüm üniteKarışık 20 soruyu konu adı kapalı çöz. Her yanlışın yanına “işaret / bileşen / diyagram / sürtünme türü / merkez yönü” etiketlerinden birini koy ve ertesi gün yalnız o etiketi tekrar et.
Çıkış kartı: Her oturum sonunda üç cümle yaz: “Pozitif yönüm neydi?”, “Hangi cismi sistem seçtim?”, “Net kuvveti hangi gerçek kuvvetler oluşturdu?” Bu üçüne cevap veremiyorsan hesap doğru çıksa bile model henüz güvenli değildir.
Bu ünite üç dönüşümden oluşur: yük → elektrik alan ve kuvvet, akım → manyetik alan ve kuvvet, değişen manyetik akı → indüksiyon gerilimi. Son halkada transformatör, bu değişen alanı enerji iletiminde kullanır. Güncel resmî TYMM sayfasına göre ders saati 48; programda 13 öğrenme çıktısı var.
11.2 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1-2Elektriksel kuvvet ve elektriksel alanFİZ.11.2.1-2
3Faraday kafesiFİZ.11.2.3
4-7Manyetik alan, düz tel, makara ve elektromıknatısFİZ.11.2.4-7
8-9Akımlı tele kuvvet ve elektrik motoruFİZ.11.2.8-9
10-12Manyetik akı, indüksiyon ve alternatif akımFİZ.11.2.10-12
13TransformatörFİZ.11.2.13
Formülleri tek tek değil bu neden-sonuç zinciriyle öğren: kaynak → alan → etkileşim → enerji dönüşümü.
11.2 HESAP ARAÇLARIF = k·|q1q2|/r2NE ANLATIR?Coulomb kuvvetinin büyüklüğüE = F/q0 = k·|q|/r2NE ANLATIR?noktasal yükün elektrik alanıBtel = μ0I/(2πr)NE ANLATIR?uzun düz telden r uzaktaBmakara = μ0NI/lNE ANLATIR?uzun akım makarasının merkez ekseniF = B·I·l·sinθNE ANLATIR?manyetik alandaki akımlı telΦ = B·A·cosθNE ANLATIR?manyetik akı · θ alan ile yüzey normali arası|ε| = N·|ΔΦ|/ΔtNE ANLATIR?ortalama indüksiyon gerilimiV1/V2 = N1/N2NE ANLATIR?ideal transformatör sarım-gerilim oranı · TYMM dışı · YKS'de çıkarV1I1 = V2I2NE ANLATIR?ideal transformatörde güç hesabı · TYMM dışı · YKS'de çıkar
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimFelektriksel veya manyetik kuvvetNkCoulomb sabitiN·m²/C²q, q1,2elektrik yüküCq0pozitif test yüküCruzaklıkmEelektrik alan büyüklüğüN/CBmanyetik alan büyüklüğüTμ0boşluğun manyetik geçirgenliğiT·m/AIelektrik akımıANbobin sarım sayısıadetltelin/makaranın etkin uzunluğumθilgili vektörler arasındaki açı°Φmanyetik akıWbAyüzey alanım²εindüksiyon gerilimiVΔtakı değişiminin süresisV1,2primer/sekonder gerilimiVN1,2primer/sekonder sarım sayısıadet
1-2
Elektriksel kuvvet ve elektriksel alanFİZ.11.2.1-2
Bu bölüm bitince: yükler arasındaki Coulomb kuvvetini ve bir kaynak yükün uzayda oluşturduğu elektrik alanı vektörel olarak modelleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Noktasal yüklerin arasındaki kuvvet, belirli noktadaki bileşke alan veya denge noktası sorulur. Yüklerden biri değiştirildiğinde F ve E oranı istenir; alan çizgilerinin yönü/sıklığı yorumlanır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Coulomb kuvveti iki yükün çarpımıyla doğru, uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. Elektrik alan, kaynak yükün uzaydaki etkisidir: E = F/q0. Pozitif test yüküne etki edecek kuvvet yönünde çizilir; pozitif kaynaktan dışarı, negatif kaynağa doğrudur.
Elektriksel kuvvet ile elektriksel alanı ayırCoulomb kuvveti iki yüke, elektrik alan kaynak yüke ve konuma bağlıdır. Her ikisi uzaklığın karesiyle ters orantılıdır. KUVVET · İKİ YÜK++F = k|q₁q₂|/r²aynı işaret iter · zıt işaret çekerr 2 kat → F 1/4 ALAN · KAYNAK YÜK+PE = k|q|/r²+ yükten dışarı · - yüke doğrutest yükünden bağımsız F vektörünü yükler; E vektörünü kaynak ve konum belirler.
Görsel 11.7: Elektriksel kuvvet ile elektriksel alanı ayır
Ortam notu: Coulomb sabiti k = 1/(4πε) ortamın elektriksel geçirgenliğine bağlıdır. Lise sorularında aksi söylenmedikçe hava yaklaşık boşluk kabul edilir ve k = 9×109 N·m2/C2 alınır.
Süperpozisyon: Bir noktadaki toplam alan, her kaynağın o noktada oluşturduğu alan vektörlerinin toplamıdır. Önce her vektörün yönünü çiz; zıt doğrultudakileri işaretle çıkar. Alanın değeri oraya sonradan koyduğun test yüküne bağlı değildir.
Örnek. +2 μC ve -3 μC yükler 0,20 m uzakta. Aralarındaki kuvvetin büyüklüğü nedir? (k = 9×109)
ÇÖZÜMF = k|q1q2|/r² = 9×109·(2×10-6)(3×10-6)/(0,20)² = 1,35 N.
İşaretler zıt olduğu için kuvvet çekicidir.
SEN DENEBir kaynak yükten r uzaklıkta alan E ise 2r uzaklıkta alan kaç E olur? Test yükü iki kat yapılırsa alan değişir mi?
Cevabı gör
E ∝ 1/r² olduğundan 2r’de E/4. Test yükü değişse de kaynak ve konum aynı kaldığı için elektrik alan değişmez; test yüküne etki eden kuvvet iki kat olur.
SIK HATAElektrik alanı test yüküne bağlı sanmak. E = F/q0 tanımında q0 büyüyünce F aynı oranda büyür; oran sabit kalır.
30 SANİYEDE
  • Coulomb kuvveti iki yüke, E kaynak yük ve konuma bağlıdır.
  • F ve E uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.
  • Alan yönü pozitif test yükünün kuvvet yönüdür.
  • Bileşke alan vektörel toplamdır.
3
Faraday kafesiFİZ.11.2.3
Bu bölüm bitince: iletken kabuğun içini dış elektrik alanlardan nasıl koruduğunu açıklayıp güvenilir kullanım örneklerini değerlendirebileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Elektrostatik dengede iletkenin içindeki elektrik alan sıfırdır; serbest yükler yüzeyde yeniden dağılır. İçinde yük bulunmayan kapalı iletken kabuğun iç boşluğunda dış alanların oluşturduğu net alan sıfır olur. Koruma için malzemenin iyi iletken ve geometrinin uygun olması önemlidir.
Faraday kafesinde iç elektrik alan sıfırdırDış elektrik alan altında iletken kabuktaki serbest yükler yüzeyde dağılır ve iç boşlukta net elektrik alanı sıfırlar. E = 0iletken kabuğun iç boşluğuelektrostatik dengede Serbest yükler yüzeyde yeniden dağılır; dış alan iç boşluğa geçmez.
Görsel 11.8: Faraday kafesinde iç elektrik alan sıfırdır
Örnek. Yıldırım sırasında metal gövdeli otomobilin içinde kalmak neden genellikle dışarıda durmaktan daha güvenlidir?
ÇÖZÜMAkım metal gövdenin dış yüzeyinden dağılır; gövde Faraday kafesi gibi davranarak iç hacimdeki alanı çok küçültür. Güvenlik lastiklerin yalıtkan olmasından değil öncelikle iletken gövdenin yüzey dağılımından gelir.
SEN DENEMikrodalga fırın kapağındaki metal ızgaranın iki görevi nedir?
Cevabı gör
İletken ağ elektromanyetik alanı büyük ölçüde içeride tutar; delikler mikrodalga dalga boyuna göre çok küçük seçildiği için sızıntıyı sınırlar ama görünür ışık geçerek içerinin görülmesini sağlar.
SIK HATAFaraday kafesini her tür alanı kusursuz engeller sanmak. Elektrostatik koruma temel modeldir; gerçek koruma frekans, açıklık, iletkenlik ve kalınlık gibi tasarım ayrıntılarına bağlıdır.
30 SANİYEDE
  • Serbest yükler iletkenin yüzeyinde dağılır.
  • Elektrostatik dengede iletken içinde E = 0.
  • İç boşluk dış elektrik alandan korunur.
  • Araç gövdesi ve ekranlama kafes örnekleridir.
4-7
Manyetik alan, düz tel, makara ve elektromıknatısFİZ.11.2.4-7
Bu bölüm bitince: manyetik alan çizgilerini yorumlayıp akımın oluşturduğu alanın büyüklük ve yön değişkenlerini belirleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Pusula, düz tel, selenoid veya elektromıknatıs verilir; alanın yönü sağ el kuralıyla bulunur. Akım, uzaklık, sarım sayısı, makara uzunluğu veya çekirdek değiştirildiğinde B oranı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Mıknatıs alan çizgileri dışarıda N’den S’ye, içeride S’den N’ye kapalı eğriler oluşturur; kesişmez. Düz tel çevresinde alan çemberseldir. Sağ başparmak geleneksel akımı, kıvrılan parmaklar B yönünü gösterir. Akım makarası bar mıknatıs gibi alan üretir.
Akımın oluşturduğu manyetik alanDüz telin manyetik alanı, tele dik düzlemde merkezi tel olan çemberler oluşturur. Akım makarasının iç alanı eksen doğrultusundadır; akım ve sarım sayısıyla artar, makara uzunluğuyla azalır. AKIMIN MANYETİK ALAN GEOMETRİSİNİ OKU DÜZ TEL · ÜSTTEN BAKIŞI sayfadan dışarı · ⊙B = μ₀I/(2πr)B, tele dik düzlemde çemberdir.I ters dönerse çember yönü ters döner. AKIM MAKARASI · EKSENB = μ₀NI/ℓI↑ · N↑ → B↑ · ℓ↑ → B↓demir çekirdek alanı büyütür Sağ el: başparmak I; kıvrılan parmaklar B yönünü gösterir.
Görsel 11.9: Akımın oluşturduğu manyetik alan
MANYETİK ALAN DEĞİŞKENLERİ
DüzenekB’yi artırırB’yi azaltır
Uzun düz telI artışıtelden uzaklık r artışı
Akım makarasıI, N, manyetik geçirgenlik artışımakara uzunluğu l artışı
Elektromıknatısdaha çok sarım · daha çok akım · uygun demir çekirdekakımın kesilmesi
Örnek. Düz telden 4 A akım geçerken 2 cm uzakta alan B. Akım 6 A, uzaklık 3 cm yapılırsa yeni alan kaç B olur?
ÇÖZÜMB ∝ I/r. Oran = (6/3)/(4/2) = 2/2 = 1. Yeni alan B kadardır.
SEN DENEBir akım makarasının sarım sayısı iki kat, uzunluğu yarı yapılıyor; akım aynı. Merkez eksenindeki alan kaç kat olur?
Cevabı gör
B ∝ NI/l. N iki kat ve l yarı olduğundan alan 2/(1/2) = 4 kat olur.
SIK HATAAkım yönünü elektron yönünden almak. Sağ el kuralında kullanılan I geleneksel akım yönüdür. Elektron yönü ters çevrilirse sonuç da ters çıkar.
SIK HATAMıknatıs alan çizgilerinin N’de başlayıp S’de bittiğini sanmak. Çizgiler kapalıdır; dışarıda N→S, mıknatısın içinde S→N döner.
30 SANİYEDE
  • Düz telde B ∝ I/r.
  • Makarada B ∝ NI/l.
  • Sağ el kuralı akım ile alan yönünü bağlar.
  • Demir çekirdek elektromıknatıs alanını güçlendirir.
8-9
Akımlı tele kuvvet ve elektrik motoruFİZ.11.2.8-9
Bu bölüm bitince: manyetik kuvvetin büyüklük/yönünü bulup akımlı çerçevenin neden döndüğünü motor prensibiyle açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Manyetik alandaki akımlı tel için F = BIl sinθ; θ akım ile B arasındaki açıdır. Tel alana dikse kuvvet en büyük, paralelse sıfırdır. Kuvvet yönü I ve B’ye diktir. Dikdörtgen çerçevenin karşı kenarlarındaki zıt kuvvetler bir kuvvet çifti ve tork oluşturur.
Manyetik kuvvetten motor torkunaSayfa içine yönelmiş manyetik alanda sağa doğru akım taşıyan tele yukarı yönlü kuvvet etki eder. Çerçevenin karşı kenarlarındaki zıt kuvvetler bir kuvvet çifti ve motor torku oluşturur. I × B YÖNÜNDEN MOTOR TORKUNA AKIMLI TEL · SAĞ EL KURALIB sayfaya doğru · ×I →F ↑F = BIℓ sinθI ⟂ B iken kuvvet en büyükI ∥ B ise F = 0 ÇERÇEVEDE KUVVET ÇİFTİzıt kuvvetler → tork → dönmekomütatör akımı yarım turda tersler B içeri, I sağa ise F yukarıdır; üç yön birbirine diktir.
Görsel 11.10: Manyetik kuvvetten motor torkuna
Komütatörün motor dönüşündeki göreviBasit doğru akım motorunda komütatör bobin akımını her yarım turda ters çevirerek manyetik torkun aynı dönme yönünü sürdürmesini sağlar. DC MOTORDAN SÜREKLİ DÖNMEYE 1 · İLK KONUMkuvvet çiftitork başlatır 2 · NÖTR KONUMfırça temasları değişir 3 · YARIM TURakım ters · tork aynıdönme sürer Komütatör bobin akımını her yarım turda ters çevirir;manyetik tork aynı dönme yönünü sürdürür.
Görsel 11.10B: Komütatörün motor dönüşündeki görevi
Sürekli dönme neden mümkün? Çerçeve yarım tur döndüğünde aynı akım yönü korunursa torkun yönü tersine döner. Basit DC motorda iki parçalı komütatör, bobin akımını her yarım turda ters çevirir; böylece manyetik kuvvetlerin oluşturduğu tork dönmeyi aynı yönde sürdürür. Komütatör tork üretmez, akım zamanlamasını düzenler.
Örnek. B = 0,50 T alanda, alana dik 20 cm telden 3 A akım geçiyor. Kuvvet kaç N?
ÇÖZÜMl = 0,20 m ve sin90° = 1.
F = BIl = 0,50·3·0,20 = 0,30 N.
SEN DENEAynı tel alanla 30° açı yaparsa kuvvet kaç N olur?
Cevabı gör
F = BIl sin30° = 0,30·0,5 = 0,15 N. Açı küçüldüğü için kuvvet azaldı.
SIK HATAθ’yı tel ile yüzey arasında aramak. Manyetik kuvvet formülündeki θ, akım yönü ile B vektörü arasındaki açıdır.
30 SANİYEDE
  • F = BIl sinθ.
  • I ⟂ B iken F en büyük; I ∥ B iken sıfır.
  • Kuvvet I ve B’ye diktir.
  • Motor, zıt kuvvetlerin torkunu kullanır.
10-12
Manyetik akı, indüksiyon ve alternatif akımFİZ.11.2.10-12
Bu bölüm bitince: akı değişimini belirleyip indüksiyon geriliminin büyüklüğü ve Lenz yönünü açıklayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Mıknatıs bobine yaklaştırılır/uzaklaştırılır, bobin döndürülür veya B–A–θ değiştirilir. İndüksiyon geriliminin büyüklüğü, akım yönü ve dönen çerçevede alternatif gerilim sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Manyetik akı Φ = BAcosθ; θ, B ile yüzey normali arasındadır. İndüksiyon için yalnız akı bulunması yetmez, akının değişmesi gerekir. Sarım sayısı ve akı değişim hızı arttıkça |ε| artar. Lenz Yasası, indüklenen akımın kendisini doğuran akı değişimine karşı alan kurduğunu söyler.
Manyetik akı değişirse indüksiyon oluşurManyetik akı alan, yüzey ve yönelime bağlıdır. Sarımdan geçen akının değişim hızı indüksiyon geriliminin büyüklüğünü belirler. MANYETİK AKInormalΦ = BA cosθθ: B ile normal arasıyüzey B'ye dik → |Φ| en büyük İNDÜKSİYONN S|ε| = N|ΔΦ|/Δtakı daha hızlı değişir → |ε| artarLenz: değişime karşı alan kurar Akı değil akı değişimi gerilim doğurur; sabit akı indüksiyon oluşturmaz.
Görsel 11.11: Manyetik akı değişirse indüksiyon oluşur
Akı değişiminden alternatif gerilim grafiğineSabit açısal hızla dönen çerçevede manyetik akı periyodik değişir; indüksiyon gerilimi akı değişiminin en hızlı olduğu anlarda en büyük büyüklüğe ulaşır ve periyodik olarak yön değiştirir. DÖNEN ÇERÇEVE · AKI · ALTERNATİF GERİLİM çerçeve sabit ω ile döner Φtakı: maksimum → 0 → minimum → 0 εtakı en hızlı değişirken |ε| en büyük · işaret periyodik ters döner
Görsel 11.11B: Akı değişiminden alternatif gerilim grafiğine
İNDÜKSİYONU CANLANDIRMıknatısın konumu değil, bobinden geçen akının değişimi önemlidir.
Mıknatıs bobine yaklaşırken ve uzaklaşırken indüksiyonMıknatıs hareket ettiğinde bobinden geçen manyetik akı değişir ve galvanometre sapar; mıknatıs durduğunda sapma sıfır olur.NSgalvanometreΔΦ ≠ 0 → indüksiyon akımıyaklaşma ve uzaklaşmada akım yönü ters
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Alternatif akımın grafik dili: Dönen çerçevenin alan normali B ile açı yaptıkça akı periyodik değişir. İndüksiyon gerilimi akının değişim hızıyla ilişkilidir; akı en büyük veya en küçükken o anda değişim hızı sıfır, akı sıfırdan geçerken değişim hızı ve |ε| en büyüktür. Gerilimin işaret değiştirmesi akım yönünün de periyodik değişebileceğini gösterir.
Örnek. 50 sarımlı bobinde akı 0,20 s’de 0,08 Wb’den 0,02 Wb’ye düşüyor. Ortalama indüksiyon geriliminin büyüklüğü nedir?
ÇÖZÜM|ΔΦ| = 0,06 Wb.
|ε| = N|ΔΦ|/Δt = 50·0,06/0,20 = 15 V. Yön için ayrıca Lenz Yasası uygulanır.
SEN DENEBobinin içinden geçen akı sabit 0,40 Wb iken 3 s bekleniyor. İndüksiyon gerilimi kaç V olur?
Cevabı gör
Akı değeri sıfır olmasa da değişimi sıfırdır: ΔΦ = 0. Bu yüzden ε = 0 V.
SIK HATAAkı varsa mutlaka akım indüklenir sanmak. İndüksiyonun nedeni manyetik akı değil, zamana göre akı değişimidir.
SIK HATAAkı açısını yüzeyle ölçmek. Φ = BAcosθ bağıntısında θ, alan ile yüzeye dik normal arasındadır. Yüzey B’ye dikken akı en büyüktür.
30 SANİYEDE
  • Φ = BAcosθ; θ B ile normal arasıdır.
  • İndüksiyon için ΔΦ ≠ 0 gerekir.
  • |ε| = N|ΔΦ|/Δt.
  • Dönen çerçeve periyodik akı değişimiyle AC üretir.
13
TransformatörFİZ.11.2.13
Bu bölüm bitince: sarım, gerilim ve akım değişkenleri arasındaki ilişkileri niteliksel yorumlayıp yüksek gerilimli iletimin kaybı neden azalttığını açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Primerdeki alternatif akım demir nüvede değişen manyetik akı oluşturur; bu akı sekonderde gerilim indükler. İdeal durumda V1/V2 = N1/N2 ve güç korunur. Sarımı çok olan tarafta gerilim büyük, aynı güçte akım küçüktür.
Transformatörle gerilimi yükselt, iletim kaybını azaltSantralde gerilim yükseltilip akım düşürülür; iletim hattındaki I kare R kaybı azalır. Tüketim öncesi gerilim düşürülür. SANTRALAC üretim YÜKSELTİCİN₂ > N₁ → V₂↑aynı güçte I↓ İLETİM HATTIyüksek V · düşük IPkayıp = I²R azalır DÜŞÜRÜCÜN₂ < N₁ → V₂↓kullanıma uygun gerilim KULLANIMev · sanayi V₁/V₂ = N₁/N₂ · idealde V₁I₁ = V₂I₂değişen akı gerekir → transformatör AC ile çalışır
Görsel 11.12: Transformatörle gerilimi yükselt, iletim kaybını azalt
TYMM dışı · YKS'de çıkar Kapsam ayrımı: Güncel TYMM, transformatörde değişkenler arasındaki ilişkilerin yorumlanmasını ister ve matematiksel hesaplardan kaçınılmasını söyler. Aşağıdaki oran ve güç hesapları, hâlen yürürlükteki YKS ile gönderilen 2026 MEB kitabındaki değerlendirme soruları için YKS köprüsü olarak korunmuştur.
Örnek. Primeri 200, sekonderi 1000 sarım olan ideal transformatörün primerine 40 V uygulanıyor. Sekonder gerilimi nedir?
ÇÖZÜMV2/V1 = N2/N1 = 1000/200 = 5.
V2 = 5·40 = 200 V. Yükseltici transformatördür.
SEN DENEİdeal transformatör 100 V, 4 A girişi 200 V çıkışa dönüştürüyor. Sekonder akımı kaç A?
Cevabı gör
Giriş gücü = 100·4 = 400 W. İdealde çıkış gücü aynı: 200·I2 = 400 → I2 = 2 A.
SIK HATAGerilim yükselince gücün de aynı oranda arttığını sanmak. İdeal transformatör enerji üretmez; gerilim artarken akım azalır.
SIK HATATransformatörü sabit doğru akımla çalıştırmak. Sekonderde indüksiyon için değişen akı gerekir; sürekli DC sabit duruma gelince akı değişimi kalmaz.
30 SANİYEDE
  • Gerilim oranı sarım oranına eşittir.
  • İdealde giriş gücü = çıkış gücü.
  • Yüksek V → düşük I → düşük I²R iletim kaybı.
  • Transformatör değişen akı nedeniyle AC ile çalışır.
11.2 çözüm pusulası: Önce kaynağın ne olduğunu bul; yük alan E, akım alan B, değişen akı ε oluşturur.
BEŞ SORU · BEŞ İLK KARAR
Soruİlk kararYön aracı
Elektrik kuvvet/alanişaret ve uzaklık+ test yükü yönü
Düz tel/makara Bakım ve geometrisağ el kavrama
Akımlı tele kuvvetI ile B arası açıüçlü dik yön kuralı
İndüksiyonakı artıyor mu azalıyor mu?Lenz ile değişime karşı
TransformatörN₂/N₁ büyük mü?gerilim aynı oranda; akım ters
Oran çözümü: Sabitleri yazmadan önce F ∝ q₁q₂/r², E ∝ q/r², Btel ∝ I/r, Bmakara ∝ NI/l ilişkisini kur. Çoğu karşılaştırma tek satırda biter.
ELEKTRİK TUZAKLARI
• E’yi test yüküne bağlı sanma.
• İşaretleri Coulomb büyüklük formülüne eksi koymak için değil yönü belirlemek için kullan.
• Alan çizgileri kesişmez; sıklık alan şiddetini temsil eder.
MANYETİZMA TUZAKLARI
• Sağ el kuralında geleneksel akımı kullan.
• F = BIl sinθ’da θ, I ile B arasındadır.
• Manyetik kuvvetin yaptığı yön değişimi ile sürat değişimini karıştırma.
İNDÜKSİYON TUZAKLARI
• Akı bulunması değil akı değişmesi gerekir.
• Akı açısı yüzeyle değil normalle ölçülür.
• Lenz’de eksi işareti büyüklük değil yön bilgisidir.
• Transformatör sabit DC ile sürekli çalışmaz.
11.2 ANAHTAR BAĞINTILARF = k·|q1q2|/r2NE ANLATIR?Coulomb kuvvetinin büyüklüğüE = F/q0 = k·|q|/r2NE ANLATIR?noktasal yükün elektrik alanıBtel = μ0I/(2πr)NE ANLATIR?uzun düz telden r uzaktaBmakara = μ0NI/lNE ANLATIR?uzun akım makarasının merkez ekseniF = B·I·l·sinθNE ANLATIR?manyetik alandaki akımlı telΦ = B·A·cosθNE ANLATIR?manyetik akı · θ alan ile yüzey normali arası|ε| = N·|ΔΦ|/ΔtNE ANLATIR?ortalama indüksiyon gerilimiV1/V2 = N1/N2NE ANLATIR?ideal transformatör sarım-gerilim oranı · TYMM dışı · YKS'de çıkarV1I1 = V2I2NE ANLATIR?ideal transformatörde güç hesabı · TYMM dışı · YKS'de çıkar
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimFelektriksel veya manyetik kuvvetNkCoulomb sabitiN·m²/C²q, q1,2elektrik yüküCq0pozitif test yüküCruzaklıkmEelektrik alan büyüklüğüN/CBmanyetik alan büyüklüğüTμ0boşluğun manyetik geçirgenliğiT·m/AIelektrik akımıANbobin sarım sayısıadetltelin/makaranın etkin uzunluğumθilgili vektörler arasındaki açı°Φmanyetik akıWbAyüzey alanım²εindüksiyon gerilimiVΔtakı değişiminin süresisV1,2primer/sekonder gerilimiVN1,2primer/sekonder sarım sayısıadet
VEKTÖR VE YÖN SÖZLÜĞÜ
E: pozitif test yüküne kuvvet yönü
B düz tel: başparmak I, kıvrılan parmaklar B
B makara: parmaklar sarım akımı, başparmak iç alan/kuzey
F manyetik: I ve B’ye dik
Lenz: indüklenen alan akıdaki değişime karşı koyar
İLETİM KAYBI
P = VI sabit tutulurken V artırılırsa I azalır. Hat kaybı Pkayıp = I²R olduğundan akımdaki yarılanma kaybı dörtte bire indirir.
YEDİ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
111.2.1-2Dört yük düzeninde her E vektörünü ayrı çiz, sonra topla.
211.2.3Faraday kafesini araç, fırın kapağı ve kablo ekranıyla açıkla.
311.2.4-7Düz tel ve makara için 8 sağ el/yön sorusu çöz.
411.2.8-9F-B-I açı tablosu oluştur; basit motor çiz.
511.2.10-12Akıyı artıran/azaltan 10 durumda Lenz yönünü gerekçelendir.
611.2.13Transformatörde N, V ve I değişimlerini önce niteliksel yorumla; YKS köprüsünde dört oran sorusu çöz.
7Tüm üniteKarışık 20 soruyu “alan / yön / akı / enerji” etiketiyle analiz et.
Çıkış kartı: “Kaynak ne?”, “Hangi vektör oluşuyor?”, “Yön kuralım ne?”, “Enerji nereden nereye dönüşüyor?” sorularına tek cümleyle cevap ver.
Optikte çözüm sırası hep aynıdır: ışının geldiği ortamı ve optik aracı tanı → yüzey normalini/asal ekseni çiz → özel ışını veya yasayı uygula → görüntü ya da enerji sonucunu yorumla. Bu ünite ışık ölçümünden aynalara, kırılmadan fibere ve merceklere uzanan 10 öğrenme çıktısını kapsar.
11.3 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanmaFİZ.11.3.1
2Düzlem aynalarFİZ.11.3.2
3-4Küresel aynalar ve görüntüFİZ.11.3.3-4
5-6Kırılma ve görünür derinlikFİZ.11.3.5-6
7-8Fiber optik ve prizmalarFİZ.11.3.7-8
9-10Mercekler ve görüntüFİZ.11.3.9-10
Kitapta ayna ve merceklerde temel çözüm aracı özel ışın çizimi ve görüntü tablosudur. Bu kart, eski programdaki ince ayna/mercek denklemine bağımlı değildir.
11.3 HESAP ARAÇLARIΦ = 4πINE ANLATIR?her yöne eşit ışık yayan noktasal kaynakE = Φ/ANE ANLATIR?birim yüzeye düşen ışık akısıE = I·cosθ/d2NE ANLATIR?noktasal kaynakta yüzey aydınlanmasın = c/vNE ANLATIR?ortamın ışığı kırma indisin1sin i = n2sin rNE ANLATIR?Snell Yasasısinθs = naz/nçokNE ANLATIR?Snell’in sınır durumundan
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimΦışık akısılmIışık şiddeticdEaydınlanma düzeyilxAaydınlanan yüzey alanım²θışın ile yüzey normali arasındaki açı°dkaynak–yüzey uzaklığımnkırılma indisibirimsizcışığın boşluktaki süratim/svışığın ortamdaki süratim/sigelme açısı°rkırılma açısı°θssınır açısı°
1
Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanmaFİZ.11.3.1
Bu bölüm bitince: üç fotometrik niceliği birimleriyle ayırıp aydınlanmanın kaynak, uzaklık, yüzey alanı ve geliş açısına bağlılığını çıkarabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Ampul gücü/ışık şiddeti, lümen bilgisi, yüzey alanı, kaynak–yüzey uzaklığı veya geliş açısı değiştirilir. Hangi niceliğin değiştiği ve aydınlanma oranı sorulur; iyi aydınlatma ve ışık kirliliği yorumlanır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Işık şiddeti I, kaynağın belirli bir yönde birim katı açıya gönderdiği ışık akısıdır: I = dΦ/dΩ; birimi kandela (cd = lm/sr). Işık akısı Φ, kaynağın yaydığı ya da seçilen bir yüzeyin yakaladığı toplam görünür ışık gücüdür; lümen (lm) ile ölçülür. Aydınlanma E, yüzeyin yakaladığı akının yüzey alanına oranıdır: E = Φyüzey/A; birimi lükstür (lx = lm/m²). Kaynağın yön özelliği I ile yüzey sonucu E’yi karıştırma.
Kaynak, yüzeye ulaşan ışık akısı ve aydınlanma arasındaki üç adımÖnce kaynağın seçilen yöndeki ışık şiddeti okunur. Yüzeyi kesen ışık demeti yüzey akısıdır; bu akının alana oranı aydınlanmayı verir. IŞIĞI ÜÇ ADIMDA OKU seçilen yönkatı açı Ω I = Φ / Ωışık şiddeti · cd 1 KAYNAĞIN BİR YÖNDEKİ GÜCÜ 2 YÜZEYİN YAKALADIĞI IŞIK Φyüzeyyüzeyi kesenışık demeti 3 AKIYI ALANA PAYLAŞTIR: AYDINLANMA E = Φyüzey / Alüks = lümen / m² aynı yüzeye düşen toplam akıbirim alandaki ışık I kaynağı anlatır · Φ yüzeye ulaşan toplamı · E yüzeydeki yoğunluğu
Görsel 11.16: Kaynak, yüzeye ulaşan ışık akısı ve aydınlanma arasındaki üç adım
Akıyı çizimde okuma: Önce ilgilendiğin yüzeyi sınır olarak işaretle. O yüzeyi kesen ışık demeti Φyüzey akısını temsil eder. Aynı kaynak toplamda aynı akıyı yayabilir; fakat yüzey uzaklaşır, küçülür veya eğilirse yüzeyin yakaladığı pay ve dolayısıyla aydınlanma değişir.
Aydınlanmada uzaklık ve yüzey alanı etkisiNoktasal kaynaktan uzaklaşan eş alanlı yüzey daha küçük akı payı yakalar. Aynı akı daha büyük alana dağıldığında birim alana düşen akı azalır. UZAKLIK VE ALAN ETKİSİ 1 · UZAKLIK ARTTIKÇA DEMET YAYILIR d → E2d → E/4 eş alanlı yüzey uzakta daha küçük pay yakalar 2 · AYNI AKI DAHA BÜYÜK ALANA YAYILIRSA A → E = Φ/A2A → E/2 Uzaklık akının yayılmasını, alan ise akının yüzeydeki yoğunluğunu değiştirir.
Görsel 11.16B: Aydınlanmada uzaklık ve yüzey alanı etkisi
Aydınlanmada geliş açısı ve birden fazla kaynağın etkisiEğik gelen aynı ışık demeti daha geniş alana yayıldığı için aydınlanma azalır. Bir noktayı aydınlatan bağımsız kaynakların aydınlanmaları toplanır. GELİŞ AÇISI VE KAYNAK SAYISI 3 · AÇI NORMALDEN ÖLÇÜLÜR θnormal θ = 0° → Eθ = 60° → E/2 4 · AYNI NOKTADAKİ KATKILAR TOPLANIR Etoplam= E₁ + E₂ Her kaynağın yüzey normaline göre açısını ayrı hesapla. E = I·cosθ / d² · θ ışın ile yüzey normali arasındadır.
Görsel 11.16C: Aydınlanmada geliş açısı ve birden fazla kaynağın etkisi
AYDINLANMA ORAN PUSULASI
DeğişiklikAydınlanma ENeden
I iki kat2EI ile doğru orantı
d iki katE/4d² ile ters orantı
d yarı4Euzaklığın karesi
θ: 0° → 60°E/2cos60° = 1/2
aynı Φ daha büyük A’yaazalırE = Φ/A
Örnek. I = 80 cd noktasal kaynak, 4 m uzaktaki yüzeye dik ışık gönderiyor. P noktasındaki aydınlanma kaç lükstür?
ÇÖZÜMDik gelişte θ = 0° ve cos0° = 1.
E = I/d² = 80/4² = 5 lx.
SEN DENEAynı kaynak 2 m uzağa alınır ve ışın yüzey normaliyle 60° yaparsa aydınlanma kaç lüks olur?
Cevabı gör
E = 80·cos60°/2² = 80·0,5/4 = 10 lx. Kaynak yaklaşınca uzaklık etkisi artırdı; eğik geliş bunu yarıya indirdi.
SIK HATALümen ile lüksü aynı sanmak. Lümen akı, lüks birim alan başına düşen akıdır. Aynı lümen daha geniş alana yayılırsa lüks azalır.
30 SANİYEDE
  • I: kandela · kaynağa ait.
  • Φ: lümen · yüzeye düşen toplam ışık akısı.
  • E: lüks · birim alandaki aydınlanma.
  • E ∝ I·cosθ/d².
2
Düzlem aynalarFİZ.11.3.2
Bu bölüm bitince: yansıma yasalarıyla görüntü konumunu ve görüş alanını modelleyip ayna düzeneklerinde ışının yolunu çizebileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yansıma yasasında gelen ışın, yansıyan ışın ve normal aynı düzlemdedir; gelme açısı yansıma açısına eşittir. Düzlem aynada ışınlar gerçekte aynanın arkasına gitmez. Yansıyan ışınların geriye uzantıları kesiştiği için görüntü sanal algılanır.
Düzlem aynada görüntü aynaya göre simetriktirCisim ile sanal görüntüsü aynadan eşit uzaktadır. Görüntü düz ve cisimle aynı boydadır. cisimsanal görüntü dd normal sanal · düz · eşit boy · aynaya göre simetrikgörüntü aynanın arkasında; ışın uzantıları orada kesişir
Görsel 11.17: Düzlem aynada görüntü aynaya göre simetriktir
GÖRÜNTÜ MODELİ
ÖzellikDüzlem ayna sonucu
Tür ve yönsanal ve düz
Boycisimle eşit
Konumayna arkasında; cisim kadar uzakta
Simetriaynaya göre simetrik; yanal değişim
Aynaya yaklaşmacisim–görüntü arası iki kat hızla azalır
Örnek. Bir kişi düzlem aynaya 1,5 m uzakta. Aynaya 0,5 m yaklaşırsa kişi ile görüntüsü arasındaki uzaklık nasıl değişir?
ÇÖZÜMBaşta cisim–ayna 1,5 m ve ayna–görüntü 1,5 m: toplam 3 m. Son durumda iki uzaklık da 1 m: toplam 2 m. Aralık 1 m azaldı.
SEN DENEAyna sabitken cisim aynaya 20 cm yaklaşıyor. Görüntü ne kadar ve hangi yönde hareket eder?
Cevabı gör
Görüntü aynanın arkasında aynaya göre simetrik hareket eder; aynaya doğru 20 cm yaklaşır. Cisim–görüntü arası toplam 40 cm azalır.
SIK HATASanal görüntüyü aynanın arkasında gerçek ışınlar oluşturuyor sanmak. Aynanın arkasında yalnız yansıyan ışınların uzantıları kesişir.
30 SANİYEDE
  • Gelme açısı = yansıma açısı; açılar normalden ölçülür.
  • Görüntü sanal, düz ve eşit boydadır.
  • Cisim ve görüntü aynadan eşit uzaktadır.
  • Görüş alanı için gözün aynadaki görüntüsünden ayna uçlarına ışın çiz.
3-4
Küresel aynalar ve görüntü oluşumuFİZ.11.3.3-4
Bu bölüm bitince: çukur ve tümsek aynayı özel ışınlarıyla karşılaştırıp cismin konumuna göre görüntünün yerini, türünü, yönünü ve boyunu belirleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Aynanın türü, M–F–T noktaları veya bir özel ışın verilir. Yansıyan yol çizilir; cisim hareket ettikçe görüntünün gerçek/sanal, düz/ters ve küçük/eşit/büyük oluşu bulunur. Uygun kullanım alanı gerekçelendirilir.
NASIL ÇALIŞIYOR
ÇUKUR AYNA · İÇ YÜZEY YANSITIR
Çukur ayna yakınsaktır: F odağı ve M merkezi aynanın önündedir. Asal eksene paralel ışınları gerçek odakta toplayabilir. Görüntünün gerçek/sanal, düz/ters ve büyük/küçük oluşu cismin M ve F’ye göre yerine bağlıdır. İki özel ışının kesişmesi görüntüyü bulmak için yeterlidir.
Çukur aynada üç özel ışının yansıma yoluÇukur aynada asal eksene paralel ışın odaktan geçer; odaktan gelen paralel döner; merkeze yönelen ışın yüzeye dik geldiği için kendi yolu üzerinden geri döner. ÇUKUR AYNA · ÜÇ ÖZEL IŞIN F ve M aynanın önündedir · ayna ışınları toplar 1 · ASAL EKSENE PARALEL GELEN → F'DEN GEÇERMF 2 · F'DEN GEÇEREK GELEN → EKSENE PARALEL DÖNERMF 3 · M DOĞRULTUSUNDA GELEN → AYNI YOLDAN DÖNERMF Yakınsak: paralel ışın demeti gerçek F'de toplanır.
Görsel 11.18: Çukur aynada üç özel ışının yansıma yolu
ÇUKUR AYNA IŞIN KURALLARI
Çukur aynaya gelen ışınYansıdıktan sonra
Asal eksene paralelF’den geçer
F’den geçerekasal eksene paralel gider
M doğrultusundaaynaya dik gelir; aynı yoldan döner
Çukur aynada gerçek ve sanal görüntünün ışınlarla oluşumuCisim odağın dışındayken yansıyan gerçek ışınlar kesişerek ters görüntü oluşturur. Cisim odakla ayna arasındayken yalnız ışın uzantıları ayna arkasında kesişir ve düz, büyük sanal görüntü oluşur. ÇUKUR AYNADA İKİ TEMEL GÖRÜNTÜ DURUMU CİSİM F'NİN DIŞINDA → GERÇEK VE TERSMFcisimgerçek · ters CİSİM F–AYNA ARASINDA → SANAL, DÜZ, BÜYÜKMFuzantılar kesişir F dışı: gerçek–ters · F içi: sanal–düz–büyük
Görsel 11.19: Çukur aynada gerçek ve sanal görüntünün ışınlarla oluşumu
ÇUKUR AYNA GÖRÜNTÜ TABLOSU
Cismin yeri · çukurGörüntünün yeriTür · yön · boy
sonsuzFgerçek · nokta
M dışıF–M arasıgerçek · ters · küçük
MMgerçek · ters · eşit
M–F arasıM dışıgerçek · ters · büyük
Fsonsuzışınlar paralel
F–ayna arasıayna arkasısanal · düz · büyük
ÇUKUR AYNA ÖZELLİKLERİ
Çukur aynanın özelliğiSonuç / kullanım
Yakınsak olmasıparalel ışığı F’de toplar
F–ayna arasında büyütmesidişçi ve makyaj aynası
F dışındaki gerçek görüntüprojektör ve teleskop düzenekleri
Paralel ışığı toplamasıgüneş ocağı ve reflektör
TÜMSEK AYNA · DIŞ YÜZEY YANSITIR
Tümsek ayna ıraksaktır: yansıyan ışınlar birbirinden uzaklaşır; F odağı ve M merkezi aynanın arkasındadır. Kesikli çizilen geri uzantılar sanal F ve M’ye gider. Cismin konumu değişse de görüntü daima aynanın arkasında, ayna ile F arasında sanal, düz ve küçük kalır.
Tümsek aynada üç özel ışının yansıma yoluTümsek aynada paralel ışının uzantısı sanal odaktan gelir; odağa yönelen ışın paralel döner; merkeze yönelen ışın yüzeye dik geldiği için kendi yolu üzerinden geri döner. TÜMSEK AYNA · ÜÇ ÖZEL IŞIN F ve M aynanın arkasındadır · kesikli çizgiler uzantıdır 1 · EKSENE PARALEL → UZANTISI F'DEN GELİRFM 2 · F'YE DOĞRU GELEN → EKSENE PARALEL DÖNERFM 3 · M'YE DOĞRU GELEN → AYNI YOLDAN DÖNERFM Iraksak: yansıyan ışınlar birbirinden uzaklaşır.
Görsel 11.18B: Tümsek aynada üç özel ışının yansıma yolu
TÜMSEK AYNA IŞIN KURALLARI
Tümsek aynaya gelen ışınYansıdıktan sonra
Asal eksene paraleluzantısı F’den gelir
F’ye doğruasal eksene paralel gider
M’ye doğruaynaya dik gelir; aynı yoldan döner
Tümsek aynada sanal, düz ve küçük görüntünün oluşumuTümsek aynadan yansıyan ışınlar dağılır. Geri uzantıları ayna ile sanal odak arasında kesiştiği için görüntü her zaman sanal, düz ve küçüktür. TÜMSEK AYNADA GÖRÜNTÜ Yansıyan ışınların geri uzantıları ayna arkasında kesişir. FM cisim görüntü sanal · düz · küçük · ayna ile F arasındageniş görüş alanı: araç yan aynası, kavşak ve mağaza güvenliği
Görsel 11.19B: Tümsek aynada sanal, düz ve küçük görüntünün oluşumu
TÜMSEK AYNA ÖZELLİKLERİ
Tümsek aynanın özelliğiSonuç / kullanım
Her konumda görüntüsanal · düz · küçük
Görüntünün yeriayna ile F arası
Görüş alanıdüzlem ve çukur aynadan daha geniş
Kullanımaraç yan aynası, kavşak ve mağaza güvenliği
Örnek. Bir diş hekimi hastanın dişini büyük ve düz görmek istiyor. Hangi ayna, cisim hangi bölgede kullanılmalıdır?
ÇÖZÜMÇukur ayna seçilir; diş odak ile ayna arasına getirilir. Bu durumda görüntü aynanın arkasında sanal, düz ve büyük olur.
SEN DENEGeniş bir alanı tek aynada görmek isteyen mağaza hangi aynayı seçmelidir? Görüntü özellikleri nelerdir?
Cevabı gör
Tümsek ayna seçilir. Görüş alanı geniştir; görüntü her cisim konumunda ayna ile F arasında sanal, düz ve küçüktür.
SIK HATAÇukur aynayı her durumda büyütür sanmak. Cisim M dışındaysa görüntü küçüktür; büyüklük cismin M ve F’ye göre yerine bağlıdır.
SIK HATAOdaktaki cismin görüntüsü yok demek. Yansıyan ışınlar paralel olduğundan sonlu bir yerde kesişmez; görüntü sonsuzdadır.
30 SANİYEDE
  • Çukur: paralel → F, F’den gelen → paralel, M’den gelen → geri.
  • Tümsek: paralel ışının uzantısı F’den gelir.
  • Çukur görüntü kararı cismin M ve F’ye göre yerine bağlıdır.
  • Gerçek cisim için tümsek ayna görüntüsü her konumda sanal, düz ve küçüktür.
5-6
Kırılma, tam yansıma ve görünür derinlikFİZ.11.3.5-6
Bu bölüm bitince: ortam indisi ve açıdan ışının yolunu belirleyip kırılmış ışınların uzantısıyla görünür konumu yorumlayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
İki saydam ortamın indisleri ve geliş açısı verilir; kırılma yönü, Snell oranı veya tam yansıma kararı sorulur. Hava–su gibi düzeneklerde cismin yüzeye daha yakın mı daha uzak mı göründüğü yorumlanır.
NASIL ÇALIŞIYOR
Kırılma indisi n = c/v; n büyükse ışık o ortamda daha yavaştır. Işın az kırıcıdan çok kırıcıya eğik geçerken normale yaklaşır, ters geçişte normalden uzaklaşır. Dik gelişte hız değişir ama yön değişmez. Snell Yasası açıları yüzeyden değil normalden ölçer.
Azdan çoğa ve çoktan aza kırılmanın yön kuralıAz kırıcıdan çok kırıcı ortama geçen ışın normale yaklaşır. Çok kırıcıdan az kırıcı ortama sınır açısından küçük açıyla gelen ışın normalden uzaklaşarak kırılır. ÖNCE ORTAMLARI KARŞILAŞTIR, SONRA NORMALE BAK AZ → ÇOK n₁ küçük · hızlın₂ büyük · yavaş ir r < i · normale yaklaşır ÇOK → AZ n₂ küçük · hızlın₁ büyük · yavaş ir i < θs ise r > i n büyük tarafta ışının normalle yaptığı açı her zaman daha küçüktür.
Görsel 11.20: Azdan çoğa ve çoktan aza kırılmanın yön kuralı
Çok kırıcıdan az kırıcıya geçişte karar sırası: Önce n1 > n2 koşulunu doğrula; sonra geliş açısını sınır açısıyla karşılaştır. i < θs ise ışın normalden uzaklaşarak çıkar; i = θs ise kırılma açısı 90° olur; i > θs ise kırılan ışın oluşmaz ve tam yansıma olur.
Sınır açısının altında, sınırda ve üstünde ışığın izlediği yolÇok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama geçişte geliş açısı sınır açısından küçükse ışık kırılarak çıkar; eşitse yüzeyi sıyırır; büyükse karşı ortama geçemez ve tam yansır. ÇOKTAN AZA GEÇİŞTE ÜÇ OLASILIK Ön koşul: n₁ > n₂ · bütün açılar normalden ölçülür 1 · i < θsKIRILARAK ÇIKAR ir > in₁ çokn₂ az 2 · i = θsSINIRI SIYIRIR θsr = 90°n₁ çokn₂ az 3 · i > θsTAM YANSIR iyansımakırılan ışın yokn₁ çok sin θs = naz / nçok · tam yansıma yalnız i > θs iken
Görsel 11.20B: Sınır açısının altında, sınırda ve üstünde ışığın izlediği yol
SINIR AÇISININ ÜÇ DURUMUKırılma, yüzeyi sıyırma ve tam yansımayı sırayla izle.
Çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişte sınır açısının üç durumuGelme açısı sınır açısından küçükken ışık kırılır, eşitken yüzeyi sıyırır, büyükken tam yansır.az yoğun · n₂çok yoğun · n₁normali < θₛ · kırılmai = θₛ · r = 90°i > θₛ · tam yansımaÖn koşul: n₁ > n₂ · yalnız çoktan aza geçişte sınır açısı vardır.
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Görünür derinlik ışın uzantılarından bulunurHavadaki gözlemciye ulaşan iki kırılmış ışının geriye uzantıları su içinde gerçek cismin üstünde kesişir; bu nedenle cisim yüzeye daha yakın algılanır. GÖRÜNÜR DERİNLİK · İKİ IŞIN KANITI Göz, havadaki ışınları doğrusal gidiyormuş gibi geriye uzatır. göz bebeği hava · n küçüksu · n büyük gerçek cisim görünen konum hgörünürhgerçek yaklaşık dik bakışta: hgör. / hger. ≈ nhava / nsu < 1
Görsel 11.21: Görünür derinlik ışın uzantılarından bulunur
GÖRÜNÜR KONUM KARARI
GözlemGörünen konumNeden
Havadan sudaki cismeyüzeye daha yakınkırılan ışınların uzantısı daha sığda kesişir
Sudan havadaki cismeayırıcı yüzeyden daha uzakuzantı gerçek konumun ötesinde kesişir
Göz ve cisim aynı ortamdagerçek konumundaortam geçişi ve kırılma yok
Görünür derinlik; gerçek konum, gözlem açısı ve ortamların kırılma indislerine bağlıdır. İndis farkı arttıkça konum yanılgısı büyür.
Örnek. Havadan n = 1,50 cama gelen ışında sin i = 0,60. Kırılma açısının sinüsü kaçtır?
ÇÖZÜMn₁ sin i = n₂ sin r.
1·0,60 = 1,50·sin r → sin r = 0,40. Çok kırıcı ortama geçtiği için r < i olmalıdır; sonuç bu yön kontrolüyle uyumludur.
SEN DENECamdan havaya geçen ışın için geliş açısı sınır açısından küçükse, eşitse ve büyükse ışın ne yapar?
Cevabı gör
Küçükse normalden uzaklaşarak kırılır; eşitse kırılan ışın sınır boyunca gider; büyükse karşı ortama geçmez ve tam yansır. Geçişin çok kırıcıdan az kırıcıya olması ön koşuldur.
SIK HATATam yansımayı yalnız büyük açıya bağlamak. Işın az kırıcıdan çok kırıcıya giderken geliş açısı ne kadar büyük olursa olsun tam yansıma oluşmaz.
SIK HATAGörünür konumu ışının kırıldığı yerde sanmak. Göz doğrusal yayılım varsayımıyla göze gelen ışınları geriye uzatır; görüntü bu uzantıların kesiştiği yerde algılanır.
30 SANİYEDE
  • n büyük → ortamda ışık daha yavaş.
  • Snell: n₁sin i = n₂sin r; açılar normalden.
  • Tam yansıma için çok → az ve i > θs.
  • Havadan sudaki cisim yüzeye daha yakın görünür.
7-8
Fiber optik ve prizmalarFİZ.11.3.7-8
Bu bölüm bitince: tam yansıma ilkesini fiber yapısına ve prizma düzeneklerine uygulayıp ışığın izlediği yolu ve teknolojik işlevi açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Fiberde ışığı taşıyan çekirdeğin kırılma indisi kılıftan büyüktür; uygun açıyla gelen ışık çekirdek–kılıf sınırında art arda tam yansır. Prizma ise düzgün kesitli saydam bir araçtır: ışığı kırarak yönlendirebilir/renklere ayırabilir veya uygun geometride tam yansımayla 90°–180° çevirebilir.
Fiber optikte çekirdek–kılıf indis düzeniYüksek indisli çekirdekte sınır açısından büyük açıyla ilerleyen ışık, düşük indisli kılıfa geçemeyip eşit açılarla art arda tam yansır; verici ve alıcı sinyal türünü dönüştürür. FİBERDE TAM YANSIMA · AÇI KONTROLÜ kılıf · nk düşükçekirdek · nç yüksek iri = r · i > θs nçekirdek > nkılıf · ışık çekirdek–kılıf sınırından tam yansır VERİCİelektrik → ışıkALICIışık → elektrik yüksek hız · düşük kayıp · elektromanyetik girişime dayanıklılık
Görsel 11.22: Fiber optikte çekirdek–kılıf indis düzeni
Prizma ışığı ayırır veya yönlendirirBeyaz ışık prizmada tabana doğru kırılır; kırmızı en az, mor en fazla saparak sürekli görünür tayfı oluşturur. Tam yansımalı dik üçgen prizma ışığın doğrultusunu 90 derece değiştirebilir. BEYAZ IŞIĞIN RENKLERE AYRILMASI BEYAZ IŞIK 700 nm · kırmızı 400 nm · mor kırmızı en az · mor en fazla sapar 90° YÖNLENDİRMEtam yansıma90° yön değişimi Prizmada sapma tabana doğrudur; her renk farklı kırılma indisi görür.
Görsel 11.23: Prizma ışığı ayırır veya yönlendirir
İLKE → İŞLEV
TeknolojiFizik ilkesiSağlanan
Fiber iletişimçekirdekte tam yansımayüksek hız · geniş bant · düşük kayıp
Endoskopesnek fiberde ışık/görüntü taşımadar ve kıvrımlı bölgeyi görme
Fiber sensörışık sinyalindeki değişimi algılamatitreşim/sıcaklık/gerinim izleme
Periskopiki kez 90° yönlendirmebakış doğrultusunu yer değiştirme
Dürbün prizmasıardışık tam yansımalargörüntüyü döndürme ve yolu katlama
Örnek. Bir fiberde çekirdek indisi 1,50, kılıf indisi 1,46. İndis sırası neden bu yönde seçilir?
ÇÖZÜMTam yansıma için ışık çok kırıcı ortamdan az kırıcı ortama gelmelidir. Çekirdek daha büyük indisli olduğu için uygun açılarda ışık kılıfa kaçmaz, çekirdeğin içinde yansımaya devam eder.
SEN DENEBir ışın prizmanın bir yüzüne dik giriyor, eğik yüzeye sınır açısından büyük açıyla ulaşıyor. İki yüzeyde ne olur?
Cevabı gör
İlk yüzde dik geliş olduğu için doğrultu değişmez; yalnız hız değişir. Eğik yüzde çok kırıcı prizmadan az kırıcı dış ortama geçiş ve i > θs olduğundan tam yansıma oluşur.
SIK HATAFiberin içindeki ışığın kılıftan yansıdığını sanmak. Yansıma çekirdek–kılıf ara yüzünde gerçekleşir; ışık çekirdekte kalır.
SIK HATAPrizmanın her zaman beyaz ışığı renklere ayıracağını sanmak. Tek renkli ışık renklerine ayrılmaz; yalnız kırılır/yansır ve yön değiştirir.
30 SANİYEDE
  • Fiber: nçekirdek > nkılıf ve tam yansıma.
  • Verici elektrik sinyalini ışığa, alıcı ışığı elektriğe çevirir.
  • Prizmada her yüzey ayrı bir ortam geçişidir.
  • Tam yansımalı prizma ışığı 90° veya 180° yönlendirebilir.
9-10
Mercekler ve görüntü oluşumuFİZ.11.3.9-10
Bu bölüm bitince: yakınsak ve ıraksak merceği özel ışınlarıyla karşılaştırıp cismin odağa göre yerinden görüntü özelliklerini belirleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Mercek şekli, F/2F noktaları veya bir özel ışın verilir; kırılan yol tamamlanır. Cisim merceğe yaklaşırken görüntünün yeri, türü, yönü ve boyu bulunur; miyop/hipermetrop düzeltme merceği seçilir.
NASIL ÇALIŞIYOR
İnce kenarlı mercek yakınsak, kalın kenarlı mercek ıraksaktır (merceğin indisi çevreden büyükken). Optik merkezden geçen ışın doğrultusunu değiştirmez. Yakınsakta paralel ışın karşı odaktan geçer; ıraksakta kırılan ışının geriye uzantısı yakın odaktan gelir. İki özel ışının kesişmesi görüntüyü verir.
Mercek türü, özel ışın ve görüntü kararıYakınsak mercek paralel ışınları karşı odakta toplar; ıraksak mercekte ışın uzantıları yakın odaktan gelir. Görüntü kararı mercek türü ve cismin odağa göre konumuna bağlıdır. YAKINSAK · İNCE KENARLIFparalel → karşı F · merkez düz IRAKSAK · KALIN KENARLIFparalel → uzantısı yakın F · merkez düz yakınsak · a > Fgerçek · tersyakınsak · a < Fsanal · düz · büyükıraksak · her asanal · düz · küçük
Görsel 11.24: Mercek türü, özel ışın ve görüntü kararı
YAKINSAK MERCEK GÖRÜNTÜ TABLOSU
Cismin yeri · yakınsakGörüntünün yeriTür · yön · boy
sonsuzkarşı Fgerçek · nokta
2F dışıkarşı F–2Fgerçek · ters · küçük
2Fkarşı 2Fgerçek · ters · eşit
2F–F arasıkarşı 2F dışıgerçek · ters · büyük
Fsonsuzışınlar paralel
F–mercek arasıcisim tarafısanal · düz · büyük
Iraksak mercekte her cisim konumunda görüntü cisim tarafında, mercek ile F arasında; sanal, düz ve küçüktür.
Örnek. Bir fotoğraf makinesindeki yakınsak merceğin önünde cisim 2F’nin dışında. Sensör hangi bölgede ve nasıl görüntü alır?
ÇÖZÜMGörüntü merceğin karşı tarafında F ile 2F arasında oluşur; gerçek, ters ve cisimden küçüktür. Gerçek olduğu için sensör üzerine düşürülebilir.
SEN DENEYakınsak mercekte cisim F ile mercek arasına alınırsa görüntü nasıl değişir? Bu kullanımın günlük örneği nedir?
Cevabı gör
Kırılan ışınların uzantıları cisim tarafında kesişir; görüntü sanal, düz ve büyük olur. Bu düzenek büyüteç olarak kullanılır.
SIK HATAYakınsak merceğin görüntüsünü koşulsuz gerçek sanmak. Cisim odak içindeyse görüntü sanal, düz ve büyüktür.
SIK HATAMerceğin optik merkez ışınını kırmak. İnce mercek modelinde optik merkezden geçen temel ışın doğrultusunu değiştirmez.
30 SANİYEDE
  • Yakınsak: paralel → karşı F; F’den gelen → paralel.
  • Iraksak: paralelin uzantısı yakın F’den gelir.
  • Yakınsak görüntü kararı cismin F ve 2F’ye göre yerine bağlıdır.
  • Gerçek cisim için ıraksak mercek görüntüsü her konumda sanal, düz ve küçüktür.
11.3 çözüm pusulası: Şekle işlem yapmadan önce optik olayın türünü belirle.
ALTI SORU · ALTI İLK KARAR
Soru türüİlk çizgi/kararKontrol
Aydınlanmanormal, d ve θbirim cd/lm/lx doğru mu?
Düzlem aynacisim simetriğiuzaklık ve boy eşit mi?
Küresel aynaayna türü + F/Miki özel ışın kesişiyor mu?
Kırılmayüzey normalin büyük tarafta açı küçük mü?
Tam yansımaçok → az mı?i > θs mi?
Mercektür + F/2Fgerçek ışın mı, uzantı mı?
Çizim disiplini: Normal/asal eksen kesik, gerçek ışın düz, sanal uzantı kesik çizgi olsun. En az iki ışın aynı görüntü noktasını doğrulamalı.
ÖLÇÜM TUZAKLARI
• Işık şiddeti–akı–aydınlanma birimlerini karıştırma.
• Uzaklığı iki kat yapınca E’yi yarıya değil dörtte bire indir.
• θ’yı yüzeyle değil normalle ölç.
IŞIN TUZAKLARI
• Sanal görüntüde gerçek ışın değil ışın uzantıları kesişir.
• Çukur aynayı ve yakınsak merceği her konumda gerçek görüntü verir sanma.
• Odaktaki cisimde “görüntü yok” yerine görüntü sonsuzda de.
ORTAM TUZAKLARI
• n büyük ortamda ışık daha hızlı değil daha yavaştır.
• Tam yansıma için hem çok → az geçiş hem i > θs gerekir.
• Fiberde nçekirdek > nkılıf; ışık çekirdekte kalır.
11.3 ANAHTAR BAĞINTILARΦ = 4πINE ANLATIR?her yöne eşit ışık yayan noktasal kaynakE = Φ/ANE ANLATIR?birim yüzeye düşen ışık akısıE = I·cosθ/d2NE ANLATIR?noktasal kaynakta yüzey aydınlanmasın = c/vNE ANLATIR?ortamın ışığı kırma indisin1sin i = n2sin rNE ANLATIR?Snell Yasasısinθs = naz/nçokNE ANLATIR?Snell’in sınır durumundan
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimΦışık akısılmIışık şiddeticdEaydınlanma düzeyilxAaydınlanan yüzey alanım²θışın ile yüzey normali arasındaki açı°dkaynak–yüzey uzaklığımnkırılma indisibirimsizcışığın boşluktaki süratim/svışığın ortamdaki süratim/sigelme açısı°rkırılma açısı°θssınır açısı°
ÖZEL IŞIN SÖZLÜĞÜ
Çukur ayna: paralel ↔ F; M ışını geri döner.
Tümsek ayna: paralelin uzantısı F’den gelir.
Yakınsak mercek: paralel → karşı F; F’den gelen → paralel.
Iraksak mercek: paralelin uzantısı yakın F’den gelir.
Optik merkez: ince mercek modelinde doğrultu değişmez.
KAPSAM NOTU
Bu 2026 kitabında ayna ve mercek görüntüleri özel ışınlar ve F–2F/M konumlarıyla kurulur. İnce ayna/mercek denklemine ihtiyaç duymadan sonuç belirlenebilir.
YEDİ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
111.3.1Dört akı geometrisini yeniden çiz; cd–lm–lx birimlerini ve 8 oran sorusunu tamamla.
211.3.2Dört düzlem ayna simetri/görüş alanı çizimi yap.
311.3.3-4Özel ışınları çiz; çukur ayna tablosunu ezbersiz doldur.
411.3.5-6Az→çok yön çizimini ve çok→az için üç sınır açısı durumunu yeniden kur.
511.3.7-8Bir fiber kesiti ve iki prizma düzeninde ışık yolunu çiz.
611.3.9-10Yakınsak görüntü tablosunu iki ışınla yeniden üret.
7Tüm ünite20 karışık soruyu “ölçüm / yansıma / kırılma” diye etiketle.
Çıkış kartı: “Normal/asal eksen nerede?”, “Gerçek ışın mı uzantı mı?”, “Hangi nicelik ve birim?”, “Ortam indis sırası ne?” sorularına çizim üstünde cevap ver.
📚 12. Sınıf · YKS 2028 · Maarif programı · 4 ünite
Bu ünitenin ortak fikri etkileşimin değişimidir: kuvvet dönmeyi torkla, kuvvetin zamana yayılan etkisi momentumu itmeyle değiştirir. Dış etkiler dengelenirse ya denge kurulur ya da toplam momentum ve açısal momentum korunur. Ders saati 46; programda 6 öğrenme çıktısı vardır.
12.1 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1TorkFİZ.12.1.1
2Denge, kütle ve ağırlık merkeziFİZ.12.1.2
3İtme ve momentum değişimiFİZ.12.1.3
4Momentumun korunumuFİZ.12.1.4
5-6Eylemsizlik momenti ve açısal momentumFİZ.12.1.5-6
Program sınırı: dengede Lami Teoremi yok; eylemsizlik momenti ve açısal momentumda şekil sabiti/formül hesabı yerine orantısal ve gözleme dayalı çıkarım yapılır.
12.1 HESAP ARAÇLARIτ = r·F·sinθ = F·d⊥NE ANLATIR?tork; d dik moment koluΣF = 0 ve Στ = 0NE ANLATIR?öteleme ve dönme dengesip = m·vNE ANLATIR?çizgisel momentum; vektörelI = Fnet·Δt = ΔpNE ANLATIR?sabit net kuvvette itmeI = F–t grafiğinin işaretli alanıNE ANLATIR?değişken kuvvette itmeΣpilk = ΣpsonNE ANLATIR?net dış itme yoksaΣpx,ilk = Σpx,son ve Σpy,ilk = Σpy,sonNE ANLATIR?iki boyutlu çarpışmada bileşenlerΣEk,ilk = ΣEk,sonNE ANLATIR?yalnız esnek çarpışmada
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimτtorkN·mreksene uzaklıkmFkuvvetNθr ile F arasındaki açı°d⊥dik moment kolumΣFnet kuvvetNΣτnet torkN·mpçizgisel momentumkg·m/smkütlekgvhızm/sIitmeN·sFnetnet kuvvetNΔtetki süresisΔpmomentum değişimikg·m/s
1
Tork: kuvvetin döndürme etkisiFİZ.12.1.1
Bu bölüm bitince: kuvvet, eksene uzaklık ve uygulama açısından torkun büyüklük ve yönünü hesaplayıp farklı düzeneklere genelleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Kapı, anahtar, tahterevalli veya çubuk üzerinde birden fazla kuvvet verilir. Hangi kuvvetin daha çok döndürdüğü, torkun yönü ya da bilinmeyen kuvvet/uzaklık/açı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Tork τ = rFsinθ = Fd⊥. Burada r eksen ile uygulama noktası arası, θ r ile F arasındaki açı; d⊥ ise eksenden kuvvetin etki çizgisine dik uzaklıktır. Saat yönü ve saat tersine torklara baştan zıt işaret ver.
Torku kuvvet değil dik moment kolu belirlerTork kuvvet, eksene uzaklık ve kuvvetin kol ile yaptığı açıya bağlıdır. Etki çizgisi eksenden geçerse dik moment kolu ve tork sıfır olur. MOMENT KOLUNU ETKİ ÇİZGİSİNDEN OKU DİK KUVVETOFd⊥ = rτθ = 90° · |τ| en büyüketki çizgisi O’dan uzakta EKSENDEN GEÇEN KUVVETOFd⊥ = 0θ = 180° · τ = 0etki çizgisi O’dan geçer τ = F·d⊥ = rF sinθd⊥: eksenden kuvvetin etki çizgisine indirilen dik uzaklık
Görsel 12.1: Torku kuvvet değil dik moment kolu belirler
Örnek. 0,40 m uzunluğundaki anahtarın ucuna kol ile 30° yapan 50 N kuvvet uygulanıyor. Torkun büyüklüğü nedir?
ÇÖZÜMτ = rFsinθ = 0,40·50·sin30° = 20·0,5 = 10 N·m. Aynı kuvvet kola dik uygulansaydı tork 20 N·m olurdu.
SEN DENEBir kuvvetin büyüklüğü iki katına çıkarılırken uygulama noktası eksene olan uzaklığın yarısına getiriliyor; açı aynı. Tork ne olur?
Cevabı gör
τ ∝ rFsinθ. Çarpanlar (1/2)·2 = 1 olduğu için torkun büyüklüğü değişmez; kuvvetin yönü değişmediyse tork yönü de değişmez.
SIK HATAr’yi doğrudan moment kolu sanmak. Kuvvet kola dik değilse moment kolu r değil r·sinθ’dır. Etki çizgisi eksenden geçiyorsa r sıfır olmasa bile tork sıfırdır.
SIK HATAN·m birimini joule diye okumak. Boyutları aynı görünse de tork döndürme etkisi, enerji ise skaler aktarım niceliğidir.
30 SANİYEDE
  • τ = rFsinθ = Fd⊥.
  • Dik kuvvet aynı F ve r için en büyük torku verir.
  • Etki çizgisi eksenden geçerse τ = 0.
  • Tork yönü saat/saat tersi işaretle izlenir.
2
Denge, kütle merkezi ve ağırlık merkeziFİZ.12.1.2
Bu bölüm bitince: ölçüm ve gözlemlerden denge koşullarını çıkarıp kütle/ağırlık merkezini destek ve çekül kanıtlarıyla açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Statik denge için iki bağımsız koşul birlikte gerekir: ΣF = 0 ötelemeyi, Στ = 0 dönmeyi engeller. Kütle merkezi kütle dağılımının ortalama konumu; ağırlık merkezi bileşke ağırlığın uygulama noktasıdır. Düzgün yer çekimi alanında çakışırlar.
Denge koşulları ve çekül kanıtıStatik denge için net kuvvet ve net tork sıfır olmalıdır. Düzensiz levha iki noktadan asılınca çekül doğrularının kesişimi ağırlık merkezini verir. DENGEYİ KUVVET VE TORKLA KANITLA STATİK DENGEF₁F₂NddN = F₁ + F₂F₁d = F₂dΣF = 0 · Στ = 0 ÇEKÜL YÖNTEMİiki asış üst üsteGmgkesişim levhanın içinde Düzgün g alanında kütle merkezi ile ağırlık merkezi çakışır.
Görsel 12.2: Denge koşulları ve çekül kanıtı
DENGE KANITLARI
DurumKararKanıt
Asılı düzensiz levhaağırlık merkezi askı noktasının düşeyindeiki çekül doğrusu kesişir
Yerde duran cisimağırlık merkezinin düşeyi destek alanı içindedevrilme torku oluşmaz
Türdeş simetrik cisimmerkez geometrik merkezdeeş kütle dağılımı
Türdeş olmayan cisimyoğun tarafa kayardaha çok kütle o tarafta
Örnek. Yatay çubuğun dönme ekseninin solunda 2 m uzakta 30 N aşağı kuvvet var. Sağda 3 m uzaktaki aşağı kuvvet kaç N olursa dönme dengesi kurulur?
ÇÖZÜMTork yönleri zıttır. 30·2 = F·3 → F = 20 N. Ayrıca tam denge için destek kuvvetiyle birlikte ΣF = 0 da sağlanmalıdır.
SEN DENEBir kutunun ağırlık merkezi düşeyinin destek tabanının dışına çıkması neden devrilme oluşturur?
Cevabı gör
Ağırlığın etki çizgisi destek alanının dışından geçince temas kenarına göre sıfır olmayan devrilme torku oluşur. Düşey tabanın içinde kaldığında destek kuvvetleri bunu dengeleyebilir.
SIK HATAYalnız ΣF = 0’a bakmak. Zıt iki eş kuvvet net kuvveti sıfır yaparken kuvvet çifti oluşturarak cismi döndürebilir; Στ da sıfır olmalı.
30 SANİYEDE
  • Denge: ΣF = 0 ve Στ = 0.
  • Kütle merkezi kütle dağılımına bağlıdır.
  • Düzgün g alanında kütle ve ağırlık merkezi çakışır.
  • Çekül doğrularının kesişimi ağırlık merkezidir.
3
İtme ve momentum değişimiFİZ.12.1.3
Bu bölüm bitince: kuvvet–zaman verisini itmeye dönüştürüp momentum değişimini büyüklük ve yönüyle yorumlayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Momentum p = mv vektöreldir; yönü hız yönüdür. İtme I = Δp, net kuvvetin zamana yayılan toplam etkisidir. Sabit kuvvette FΔt; değişken kuvvette F–t grafiğinin işaretli alanı kullanılır. Eksen altındaki alan negatif itmedir.
İtme kuvvet-zaman grafiğinin alanıdırKuvvet-zaman grafiğinin işaretli alanı itme ve momentum değişimidir. Aynı momentum değişimi daha uzun sürede oluşursa ortalama kuvvet azalır. F–t ALANI = İTMEI = alantFişaretli alan → Δp AYNI Δp · FARKLI SÜREbüyük Fküçük Falanlar eşitsüre uzarsa ortalama kuvvet azalır I = Δp · hava yastığı ve minder temas süresini uzatır.
Görsel 12.3: İtme kuvvet-zaman grafiğinin alanıdır
Örnek. Başlangıçta +4 kg·m/s momentumlu cisme 0,20 s boyunca −30 N sabit net kuvvet uygulanıyor. Son momentum nedir?
ÇÖZÜMI = FΔt = −30·0,20 = −6 N·s = Δp.
pson = 4−6 = −2 kg·m/s. Eksi işaret cismin ters yönde hareket ettiğini gösterir.
SEN DENEAynı hızla duran topun momentum değişimi 12 N·s. Temas süresi 0,03 s yerine 0,12 s olursa ortalama kuvvet kaç katına iner?
Cevabı gör
Fort = Δp/Δt. Süre dört katına çıktığı için ortalama kuvvet dörtte bire iner. Kask, minder ve hava yastığı bu ilkeyi kullanır.
SIK HATAF–t grafiğinde yüksekliği itme sanmak. Yükseklik kuvvet, itme grafiğin alanıdır; üçgen ve yamuk bölümleri ayrı hesapla.
30 SANİYEDE
  • p = mv ve yönü v yönüdür.
  • I = Δp.
  • Değişken kuvvette I, F–t işaretli alanıdır.
  • Aynı Δp daha uzun sürede → daha küçük ortalama F.
4
Momentumun korunumuFİZ.12.1.4
Bu bölüm bitince: sistemi ve yön eksenini seçip çarpışma, patlama ve roket hareketinde toplam momentumu bir ve iki boyutta koruyabileceksin.
ÖNCE İKİ AYRI SORUYU SOR
Çarpışmaları tek bir sıraya dizmek yanlıştır; iki bağımsız ölçüt vardır. Esnek–esnek olmayan ayrımı toplam kinetik enerjinin korunup korunmadığını, merkezî–merkezî olmayan ayrımı ise temas geometrisini anlatır. Sisteme etki eden net dış itme sıfırsa toplam momentum bu dört durumda da korunur.
ÇARPIŞMANIN 2 × 2 HARİTASI
Enerji davranışı ↓ / Geometri →MerkezîMerkezî olmayan
EsnekΣp ve ΣEk korunur · tek doğrultuΣpx, Σpy ve ΣEk korunur
Esnek olmayanΣp korunur · ΣEk azalırΣpx, Σpy korunur · ΣEk azalır
Tam esnek olmayan, esnek olmayan çarpışmanın özel hâlidir; cisimler çarpışma sonrasında birlikte hareket eder.
Çarpışmaları iki bağımsız ölçütle sınıflandırEsnek veya esnek olmayan ayrımı kinetik enerjinin davranışını; merkezi veya merkezi olmayan ayrımı çarpışma geometrisini anlatır. Net dış itme yoksa toplam momentum her dört durumda da korunur. ÇARPIŞMANIN İKİ BAĞIMSIZ ÖLÇÜTÜesneklik: enerji · merkezîlik: geometri ESNEK · MERKEZÎtek doğrultuÖNCESONRAΣp ve ΣEk korunur ESNEK OLMAYAN · MERKEZÎtek doğrultuÖNCESONRAΣp korunur · ΣEk azalır ESNEK · MERKEZÎ OLMAYANiki boyutÖNCESONRAΣpx, Σpy ve ΣEk korunur ESNEK OLMAYAN · MERKEZÎ OLMAYANiki boyutÖNCESONRAşekil · ses · iç enerjiΣpx, Σpy korunur · ΣEk azalır
Görsel 12.4: Çarpışmaları iki bağımsız ölçütle sınıflandır
1 · ESNEK ÇARPIŞMA
Toplam momentum ve toplam kinetik enerji birlikte korunur. Cisimler temas sırasında geçici olarak şekil değiştirebilir; depolanan esneklik enerjisi yeniden kinetik enerjiye döner. “Her cismin kendi momentumu/enerjisi korunur” denmez; korunan, sistemin toplamıdır.
ESNEK ÇARPIŞMAYI AYIR
GeometriNasıl tanırsın?Nasıl çözersin?
Merkezî esnekgöreli hız temas anında merkezler doğrusu boyuncatek yön işaretiyle Σp ve ΣEk
Merkezî olmayan esnekmerkezler doğrusu geliş doğrultusuyla çakışmazx–y momentum bileşenleri ve ΣEk
Örnek. Eşit kütleli A ve B cisimlerinden A, +4 m/s ile gelen; B ise duran cisimdir. Merkezî esnek çarpışmadan sonra A duruyor. B’nin hızı nedir?
ÇÖZÜMMomentum korunumu: m·4 + 0 = 0 + m·vB → vB = +4 m/s. Kinetik enerji de ½m·4² değerinde kalır. Eşit kütleli bu özel durumda hareket aktarılmış görünür.
2 · ESNEK OLMAYAN ÇARPIŞMA
Toplam momentum korunur fakat toplam kinetik enerji azalır. Azalan kinetik enerji yok olmaz; iç enerjiye, kalıcı şekil değişimine ve sese dönüşür. Cisimlerin ayrılması mümkündür. Yalnız tam esnek olmayan özel durumda cisimler yapışıp ortak hızla gider.
ESNEK OLMAYANI AYIR
GeometriÇarpışma sonrasıKorunum hesabı
Merkezî esnek olmayanhareket aynı doğru üzerinde; cisimler ayrılabilirtek eksende Σp; ΣEk azalır
Merkezî olmayan esnek olmayaniki boyutlu yollar, dönme ve şekil değişimi olabilirΣpx ve Σpy; ΣEk azalır
Tam esnek olmayancisimler birlikte aynı son hızla giderm1v1 + m2v2 = (m1+m2)v
ÇARPIŞMAYI OYNATTürü seç; hız ve momentum vektörlerinin yönünü izle.
Etkileşimli çarpışma modeli İki eşit kütleli cismin seçilen çarpışma türünde önceki ve sonraki hız vektörleri canlandırılır. Esnek · merkezî Çarpışma öncesi 1 2 v₁ v₂ cisim 1 cisim 2 kesikli çizgi: izlenen yol
Σp: 3,00 → 3,00 kg·m/s · Ek: 4,50 → 4,50 J Momentum ve kinetik enerji korunur; doğrultu değişmez.
SEN DENE2 kg cisim +5 m/s, 3 kg cisim −1 m/s ile gelip yapışıyor. Bu çarpışma hangi türdür ve ortak hız nedir?
Cevabı gör
pilk = 2·5 + 3·(−1) = 7 kg·m/s. Toplam kütle 5 kg: v = 7/5 = +1,4 m/s. Yapıştıkları için olay tam esnek olmayan merkezî çarpışmadır; kinetik enerji korunmaz.
SEN DENEMerkezî olmayan bir çarpışmada ilk toplam momentum (6, 0) kg·m/s, çarpışma sonrası birinci cismin momentumu (2, −2) kg·m/s ise ikinci cismin momentumu nedir?
Cevabı gör
Her bileşen ayrı korunur: p2x = 6−2 = 4 ve p2y = 0−(−2) = 2. Sonuç p⃗2 = (4, 2) kg·m/s.
SIK HATAMerkezî çarpışmayı esnek çarpışma sanmak. Merkezîlik geometriyi, esneklik ise enerji davranışını söyler. Ayrıca momentum korunumu için seçilen sisteme dış itme ihmal edilebilir olmalıdır.
30 SANİYEDE
  • Korunum koşulu: net dış itme = 0.
  • Esneklik enerjiyle; merkezîlik geometriyle ilgilidir.
  • Esnekte toplam momentum ve toplam kinetik enerji korunur.
  • Esnek olmayanda momentum korunur; kinetik enerji azalır.
  • Merkezî olmayanda x ve y momentum bileşenlerini ayrı koru.
  • Yapışma yalnız tam esnek olmayan çarpışmanın ayırt edici özelliğidir.
5-6
Eylemsizlik momenti ve açısal momentumFİZ.12.1.5-6
Bu bölüm bitince: kütle ve eksene göre dağılımdan dönme eylemsizliğini karşılaştırıp dış tork yokken açısal momentumun korunumunu açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Eylemsizlik momenti, cismin açısal hızının değişmesine karşı gösterdiği dirençtir. Kütle arttıkça ve aynı kütle eksenden uzağa dağıldıkça büyür. Açısal momentum dönme hareketinin momentumudur; dış tork yoksa korunur. Bu nedenle kütle eksene yaklaşınca dönme hızı artar, uzaklaşınca azalır.
Kütle dağılımı dönme davranışını değiştirirKütle dönme ekseninden uzağa dağıldıkça eylemsizlik momenti artar. Dış tork yokken kütle eksene yaklaşırsa açısal momentum korunurken dönme hızı artar. AYNI KÜTLE · AYNI EKSEN · AYNI TORK KÜTLE EKSENE YAKINr₁I küçük → α büyük6 eşit parça · toplam M KÜTLE EKSENDEN UZAKr₂I büyük → α küçükr₂ > r₁ · toplam M eşit DIŞ TORK ≈ 0kütle içeriI büyük · ω küçükI küçük · ω büyükL korunur · I azalır → ω artar. I, kütlenin eksene göre dağılımına bağlıdır.
Görsel 12.5: Kütle dağılımı dönme davranışını değiştirir
Program sınırı: Bu iki çıktıda şekillere ait eylemsizlik momenti sabitleri veya açısal momentum denklemleriyle sayısal işlem yapılmaz. Kütle, dağılım, dönme hızı ve dış tork arasında orantısal/kavramsal çıkarım yapılır.
Örnek. Eşit kütleli iki tekerden birinde kütle janta, diğerinde merkeze yakın toplanmıştır. Hangisinin dönme hızını değiştirmek daha zordur?
ÇÖZÜMKütlesi janta yakın olanın kütlesi eksenden daha uzakta dağıldığı için eylemsizlik momenti daha büyüktür; aynı torkla açısal hızını değiştirmek daha zordur.
SEN DENEDönen bir sporcu kollarını gövdesine topladığında neden hızlanır?
Cevabı gör
Kütle eksene yaklaşınca eylemsizlik momenti azalır. Dış tork çok küçükse açısal momentum korunduğu için dönme hızı artar. Kollarını açınca tersine yavaşlar.
SIK HATAEylemsizlik momentini yalnız kütleye bağlamak. Aynı kütle ve dış biçimde bile dönme ekseni veya kütle dağılımı değişirse dönme davranışı değişir.
30 SANİYEDE
  • Eylemsizlik momenti dönme değişimine dirençtir.
  • Kütle↑ veya eksenden dağılım uzaklığı↑ → dönme eylemsizliği↑.
  • Dış tork yoksa açısal momentum korunur.
  • Kütle eksene yaklaşırsa dönme hızı artar.
12.1 çözüm pusulası: Önce sistemi ve referansı seç: dönmede eksen, çarpışmada pozitif yön.
ALTI SORU · ALTI İLK KARAR
Soruİlk hamleKontrol
Torketki çizgisi ve d⊥yön işareti doğru mu?
Dengeuygun pivot seçΣF ve Στ birlikte mi?
F–t grafiğiişaretli alanalan = I = Δp
Merkezî çarpışmasistem + pozitif yönenerji korunuyor mu?
Merkezî olmayanx–y eksenlerini çiziki bileşen ayrı mı?
Dönme çıkarımıkütle eksene yakın mı?dış tork var mı?
TORK VE DENGE
• r ile dik moment kolunu karıştırma.
• Büyük F her zaman büyük τ vermez; etki çizgisi eksenden geçebilir.
• ΣF = 0 tek başına denge değildir; Στ = 0 da gerekir.
• Lami Teoremi bu programın kapsamında değildir.
MOMENTUM VE DÖNME
• F–t grafiğinin yüksekliğini değil alanını kullan.
• Momentum vektördür; ters yönü eksi yaz.
• Esnek–esnek olmayan ayrımını enerji, merkezî–merkezî olmayan ayrımını geometri üzerinden yap.
• Merkezî olmayan çarpışmada px ve py bileşenlerini ayrı koru.
• Kinetik enerjiyi her çarpışmada koruma.
• Eylemsizlik momentini şekil sabiti formülleriyle ezberleme; kütle ve eksene göre dağılımı karşılaştır.
12.1 ANAHTAR BAĞINTILARτ = r·F·sinθ = F·d⊥NE ANLATIR?tork; d dik moment koluΣF = 0 ve Στ = 0NE ANLATIR?öteleme ve dönme dengesip = m·vNE ANLATIR?çizgisel momentum; vektörelI = Fnet·Δt = ΔpNE ANLATIR?sabit net kuvvette itmeI = F–t grafiğinin işaretli alanıNE ANLATIR?değişken kuvvette itmeΣpilk = ΣpsonNE ANLATIR?net dış itme yoksaΣpx,ilk = Σpx,son ve Σpy,ilk = Σpy,sonNE ANLATIR?iki boyutlu çarpışmada bileşenlerΣEk,ilk = ΣEk,sonNE ANLATIR?yalnız esnek çarpışmada
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimτtorkN·mreksene uzaklıkmFkuvvetNθr ile F arasındaki açı°d⊥dik moment kolumΣFnet kuvvetNΣτnet torkN·mpçizgisel momentumkg·m/smkütlekgvhızm/sIitmeN·sFnetnet kuvvetNΔtetki süresisΔpmomentum değişimikg·m/s
KAVRAMSAL DÖNME İLİŞKİLERİ
Kütle artarsa dönme eylemsizliği artar.
Aynı kütle eksenden uzağa dağılırsa dönme eylemsizliği artar.
Dış tork yoksa açısal momentum korunur.
Kütle eksene yaklaşırsa dönme hızı artar; uzaklaşırsa azalır.
BİRİMLER
τ: N·m · p: kg·m/s · I: N·s = kg·m/s
YEDİ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
112.1.18 düz/eğik kuvvette d⊥ ve tork yönü çiz.
212.1.24 dengede ΣF/Στ kur; bir çekül kanıtı açıkla.
312.1.3Üç parçalı F–t grafiğinde alan ve son p bul.
412.1.4Dört çarpışma türünü sınıflandır; 3 merkezî ve 3 iki boyutlu soru çöz.
512.1.5Eş kütleli 5 şekli eksene göre sırala.
612.1.6Sporcu, yıldız ve döner sandalye örneklerini açıkla.
7Tüm ünite15 karışık soruda sistem/eksen/yön kararını yaz.
Çıkış kartı: “Eksen/sistem ne?”, “Dış kuvvet ya da dış tork var mı?”, “Korunan nicelik hangisi?”, “Sonuç vektör mü?” sorularını her çözümün üstüne yaz.
Bu ünitede bağıntılar hazır verilmek yerine deney ve grafiklerden kuruluyor: F–x eğimi yay sabitini, F–x alanı yay enerjisini verir. Sonra sürtünme ve verim, aynı enerji bütçesinin farklı sonuçları olarak okunur. Ders saati 36; programda 6 öğrenme çıktısı vardır.
12.2 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1-2Yay sabiti deneyi ve Hooke YasasıFİZ.12.2.1-2
3Esneklik potansiyel enerjisiFİZ.12.2.3
4Sürtünme kuvvetinin yaptığı işFİZ.12.2.4
5Enerjinin dönüşümü ve korunumuFİZ.12.2.5
6Mekanik sistemlerin verimiFİZ.12.2.6
Çözüm zinciri: ölç → grafik çiz → eğim/alanı yorumla → sistem sınırını seç → enerji bütçesini kapat.
12.2 HESAP ARAÇLARIF = k·xNE ANLATIR?Hooke Yasası; doğrusal esneklik bölgesiFyay = −k·xNE ANLATIR?geri çağırıcı kuvvetin yönüEyay = ½k·x2NE ANLATIR?F–x grafiğinin alanıWsürt = −fk·sNE ANLATIR?sabit kinetik sürtünmenin işiEk = ½mv2 · Eg = mghNE ANLATIR?mekanik enerji bileşenleriη = Eyararlı/Everilen·100NE ANLATIR?mekanik sistem verimi
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimFuygulanan kuvvetNkyay sabitiN/mxdenge konumundan uzanım/sıkışmamFyaygeri çağırıcı yay kuvvetiNEyayyay potansiyel enerjisiJWsürtsürtünmenin yaptığı işJfkkinetik sürtünme kuvvetiNssürtünmeli yolmEkkinetik enerjiJEgyer çekimi potansiyel enerjisiJmkütlekgvsüratm/sgyer çekimi ivmesim/s²hyükseklikmηmekanik verim%
1-2
Yay sabiti deneyi ve Hooke YasasıFİZ.12.2.1-2
Bu bölüm bitince: kontrollü deneyden F–x verisi toplayıp grafiğin eğiminden yay sabitini bulacak ve Hooke modelini genelleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Farklı yaylara aynı kuvvetler uygulanır; uzanımlar tablo/grafik olarak verilir. Hangi yayın daha sert olduğu, yay sabiti, bilinmeyen kuvvet/uzanım ve doğrusallığın bozulduğu esneklik sınırı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Hooke bölgesinde uygulanan kuvvet ile uzanım doğru orantılıdır: F = kx. F–x grafiğinin eğimi k (N/m) olur; büyük k aynı kuvvette az uzanan sert yayı gösterir. Yayın cisme uyguladığı geri çağırıcı kuvvet −kx ile yazılır; eksi işaret büyüklük değil denge konumuna yön bilgisidir.
Yay sabiti deneyden ve grafik eğiminden bulunurYayın yüksüz doğal boyu referans alınır. Bilinen kuvvetler uygulanıp uzanımlar ölçülür; doğrusal F-x grafiğinin eğimi yay sabitidir ve eğim büyüdükçe yay sertleşir. YAY SABİTİNİ ÖLÇÜMDEN BUL 1 · DOĞAL BOYU REFERANS ALYÜKSÜZℓ0YÜKLÜmxF = mgx = ℓ − ℓ0 · dengede mg = kx 2 · F–x GRAFİĞİNİ ÇİZΔFΔxx (m)F (N)daha sertdaha yumuşakeğim = ΔF/Δx = k Bağımsız değişken: F · bağımlı değişken: xAynı yay ve sıcaklık · küçük adımlar · birimli ölçüm
Görsel 12.6: Yay sabiti deneyden ve grafik eğiminden bulunur
DENEY TASARIMI
Deney adımıSabit tutÖlç/değiştir
Aynı yayın k’sıyay · sıcaklık · ölçüm yöntemiF değiştir · x ölç
İki yayı karşılaştırkuvvet aralığı · birimyay türü değiştir
Grafikx ekseni: uzanımy ekseni: kuvvet
Model kontrolüölçüm belirsizliğidoğrusallık/esneklik sınırı
Örnek. F–x grafiği (0, 0) ve (0,08 m, 24 N) noktalarından geçen yayın sabiti nedir?
ÇÖZÜMk = eğim = ΔF/Δx = 24/0,08 = 300 N/m. Doğru orijinden geçtiği için bu aralık Hooke modeliyle uyumludur.
SEN DENEk = 200 N/m yaya 30 N uygulanırsa uzanım kaç cm olur?
Cevabı gör
x = F/k = 30/200 = 0,15 m = 15 cm. Hesapta santimetreyi metreye çevirmek k birimiyle uyumu sağlar.
SIK HATAF–x grafiğinin eğimini x/F almak. Düşey eksen F, yatay eksen x ise eğim ΔF/Δx = k’dır. Eksenler yer değişirse eğim 1/k olur.
SIK HATA−kx’i negatif büyüklük sanmak. Yay kuvvetinin büyüklüğü k|x|; yönü uzanım/sıkışma yönünün tersidir.
30 SANİYEDE
  • Hooke bölgesinde F = kx.
  • F–x eğimi k; birimi N/m.
  • Büyük k → daha sert yay.
  • Geri çağırıcı kuvvet denge konumuna doğrudur.
3
Esneklik potansiyel enerjisiFİZ.12.2.3
Bu bölüm bitince: F–x grafiğinin alanından yay enerjisi modeline ulaşıp farklı k ve x değerlerinde enerjiyi karşılaştırabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Yayı doğal boydan x kadar uzatırken kuvvet 0’dan kx’e doğrusal artar. Yapılan iş F–x grafiğindeki üçgen alanıdır: Eyay = ½kx². Uzatma ve sıkıştırma aynı |x| için aynı enerjiyi depolar; enerji x’in yönüne değil karesine bağlıdır.
Yay enerjisi kuvvet-uzanım alanıdırHooke bölgesinde F-x grafiğinin altında kalan üçgensel alan esneklik potansiyel enerjisidir. Alan bir bölü iki çarpı x çarpı kx olduğundan uzanım iki katına çıkınca enerji dört kat olur. YAY ENERJİSİNİ F–x ALANINDAN OKU x (m)F (N)xF = kxALAN = Eyay½ · x · (kx) = ½kx²Yalnız Hooke yasasının geçerli olduğu bölgede x iki katına çıkarsaF → 2Falan dört katına çıkarEyay → 4Eyay
Görsel 12.7: Yay enerjisi kuvvet-uzanım alanıdır
YAYDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜKütlenin konumu ile iki enerji sütununu birlikte izle.
Yaylı sistemde kinetik ve esneklik potansiyel enerjisi dönüşümüKütle denge noktasından geçerken kinetik enerji, uçlarda ise esneklik potansiyel enerjisi en büyüktür.mdengeENERJİEyayEkSürtünme yoksa Eyay + Ek sabit kalır.
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Örnek. k = 400 N/m yay 0,10 m sıkıştırılıyor. Depolanan enerji nedir?
ÇÖZÜME = ½kx² = ½·400·(0,10)² = 200·0,01 = 2 J. Sıkıştırma olması enerjiyi negatif yapmaz.
SEN DENEAynı yayda uzanım 2x’ten 3x’e çıkarılıyor. Enerji kaç katına çıkar?
Cevabı gör
E ∝ x². Eson/Eilk = (3x)²/(2x)² = 9/4 = 2,25 kat.
SIK HATAYay enerjisini ½Fx yazarken F’yi sabit sanmak. Buradaki F=kx son kuvvettir; ½ çarpanı kuvvetin 0’dan F’ye doğrusal artmasından gelir.
30 SANİYEDE
  • Yay enerjisi F–x alanıdır.
  • Eyay = ½kx².
  • x iki kat → F iki, enerji dört kat.
  • Aynı |x| için uzatma ve sıkıştırma enerjisi eşit.
4
Sürtünme kuvvetinin yaptığı işFİZ.12.2.4
Bu bölüm bitince: sürtünme işinin işaretini ve alınan yola bağlılığını belirleyip mekanik enerji değişimini iç enerji artışıyla ilişkilendirebileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Kinetik sürtünme harekete zıt olduğunda yaptığı iş Wsürt = −fks olur. s temas boyunca alınan yoldur. Negatif iş mekanik enerjinin azaldığını gösterir; enerji yok olmaz, cisim ve çevrenin iç enerjisine dönüşür.
Sürtünme mekanik enerjiyi iç enerjiye dönüştürürHarekete zıt kinetik sürtünme negatif iş yapar. Mekanik enerjideki azalma cisim ve yüzeyin iç enerji artışına eşittir; toplam enerji korunur ve hesapta temas boyunca alınan yol kullanılır. SÜRTÜNMEDE ENERJİ KAYBOLMAZ, TÜR DEĞİŞTİRİR SİSTEM: CİSİM + TEMAS YÜZEYİhareketfktemas yüzeyleri ısınır MEKANİK ENERJİΔEmek = −fksazalırİÇ ENERJİΔEiç = +fksartarTOPLAMΔE = 0korunur s: temas sürerken alınan yol · Δx değildirKapalı turda Δx = 0 olsa da s ve |Wsürt| sıfır olmaz.
Görsel 12.8: Sürtünme mekanik enerjiyi iç enerjiye dönüştürür
Örnek. 20 N sabit sürtünmeye karşı 6 m kayan cismin sürtünme işi ve iç enerji artışı nedir?
ÇÖZÜMWsürt = −20·6 = −120 J. Mekanik enerji 120 J azalır; cisim+zemin sisteminin iç enerjisi ideal modelde 120 J artar.
SEN DENECisim aynı pürüzlü yolun 5 m’sini gidip 2 m geri dönüyor. f = 4 N. Sürtünmenin toplam işi nedir?
Cevabı gör
Toplam alınan yol 5+2 = 7 m’dir. W = −4·7 = −28 J. Net yer değiştirmenin 3 m olması kullanılmaz.
SIK HATASürtünme işini her durumda negatif sanmak. Bu karttaki model kayan cismin hareketine zıt kinetik sürtünmedir; genel durumda işaret kuvvet ile yer değiştirme yönlerinden belirlenir.
30 SANİYEDE
  • Kinetik sürtünme zıt yöndeyse W = −fks.
  • s alınan yoldur, yer değiştirme değil.
  • Mekanik enerji azalırken iç enerji artar.
  • Toplam enerji korunur.
5
Enerjinin dönüşümü ve korunumuFİZ.12.2.5
Bu bölüm bitince: sistem sınırını seçip kinetik, yer çekimi, yay ve iç enerji dönüşümleriyle ilk–son enerji bütçesini kurabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Enerji yoktan var olmaz, yok olmaz; tür ve sistemler arasında aktarılır. Sürtünme yoksa yalnız korunumlu kuvvetlerle Ek + Epot sabittir. Sürtünme varsa mekanik enerji tek başına korunmaz; bütçeye iç enerji artışı eklenince toplam kapanır.
Enerji sorusunu bir bütçe olarak kurİlk ve son durumdaki kinetik, yer çekimi ve yay enerjilerini yaz; sürtünme varsa iç enerji artışını, dış iş varsa sistem sınırını bütçeye ekle. ENERJİ BÜTÇESİ: İLK DURUMDAN SON DURUMA İLKEpotEkintoplamı yaz SÜREÇyayyer çekimisürtünmedış iş SONEkinEpot+ Eiç Sürtünmesiz: Emek,ilk = Emek,sonSürtünmeli: Emek,ilk = Emek,son + ΔEiçEnerji kaybolmaz; sistem sınırını doğru çiz.
Görsel 12.9: Enerji sorusunu bir bütçe olarak kur
Örnek. 2 kg cisim 5 m yükseklikten durgun bırakılıyor; sürtünmede 20 J enerji iç enerjiye dönüşüyor. g=10 m/s². Yerde kinetik enerjisi nedir?
ÇÖZÜMİlk mgh = 2·10·5 = 100 J. Enerji bütçesi: 100 = Ek + 20. Bu yüzden Ek = 80 J.
SEN DENEk = 100 N/m yay 0,40 m sıkışıkken 1 kg cismi sürtünmesiz yatayda fırlatıyor. Cismin çıkış hızı nedir?
Cevabı gör
½kx² = ½mv² → ½·100·0,16 = ½·1·v². 8 = 0,5v² → v²=16 → v = 4 m/s.
SIK HATASürtünme varken enerji korunmaz demek. Mekanik enerji azalır; toplam enerji iç enerji de hesaba katılınca korunur.
30 SANİYEDE
  • Önce sistem sınırını seç.
  • İlk ve son enerji türlerini ayrı yaz.
  • Sürtünmesiz sistemde mekanik enerji korunur.
  • Sürtünmede ΔEiç bütçeye eklenir.
6
Mekanik sistemlerin verimiFİZ.12.2.6
Bu bölüm bitince: verilen ve yararlı enerjiyi ayırıp mekanik verimi hesaplayacak, kayıp dönüşümlerin sistemi nasıl etkilediğini açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
η = Eyararlı/Everilen·100. Yararlı enerji sistemin amaçlanan çıktısıdır; bağlama göre değişir. Kayıp denen enerji yok olmaz, çoğunlukla iç enerji ve sese dönüşür. Gerçek pasif mekanik sistemlerde η %100’den büyük olamaz.
Verim yararlı çıktının verilen girdiye oranıdırSisteme verilen enerji yararlı çıktı ve istenmeyen enerji dönüşümlerine ayrılır. Verim yüzde 75 ise 100 joule girdinin 75 jouleü yararlı çıktıdır. VERİLEN100 J MEKANİKSİSTEMenerji üretmez yararlı 75 Jkayıp 25 J η = 75/100 · 100 = %75Everilen = Eyararlı + Ekayıp VERİM ENERJİ KORUNUMUNU İHLAL ETMEZKayıp enerji yok olmaz; çoğunlukla iç enerji ve sese dönüşür.
Görsel 12.10: Verim yararlı çıktının verilen girdiye oranıdır
Örnek. Bir makine 600 J enerji alıp yükü kaldırırken 450 J yararlı iş yapıyor. Verim ve kayıp dönüşüm nedir?
ÇÖZÜMη = 450/600·100 = %75. Kayıp dönüşüm 600−450 = 150 J; bu enerji çoğunlukla iç enerji ve sese gider.
SEN DENEVerimi %80 olan sistemden 240 J yararlı enerji almak için kaç J girdi gerekir?
Cevabı gör
0,80 = 240/Everilen → Everilen = 300 J. Kayıp dönüşüm 60 J’dir.
SIK HATAOranı ters çevirmek. Pay yararlı, payda verilen enerjidir. Ters oran %100’den büyük anlamsız bir pasif sistem sonucu verir.
30 SANİYEDE
  • η = Eyararlı/Everilen·100.
  • Yararlı enerji cihazın amacına göre belirlenir.
  • Everilen = Eyararlı + Ekayıp.
  • Verim artışı aynı çıktıyı daha az girdiyle sağlar.
12.2 çözüm pusulası: Grafik mi, enerji bütçesi mi? İlk ayrımı yap.
BEŞ SORU · BEŞ İLK KARAR
Soruİlk hamleKontrol
F–x grafiğieğim mi alan mı?eğim k · alan Eyay
Yay karşılaştırmaaynı F veya aynı x seçk büyük → sert
Sürtünme işitoplam yolu bulişaret ve iç enerji
Korunumilk–son tablosistem sınırı / dış iş
Verimyararlı çıktıyı tanıpay yararlı, payda verilen
YAY TUZAKLARI
• F–x eğimini ters alma.
• Uzanımı cm bırakıp N/m ile işlem yapma.
• F, x ile doğrusal; enerji x² ile değişir.
• −kx’te eksi işareti kuvvetin yönüdür.
ENERJİ TUZAKLARI
• Sürtünmede yer değiştirme değil alınan yolu kullan.
• “Mekanik enerji azaldı”yı “enerji kayboldu” diye yorumlama.
• Verim oranını ters çevirme ve yararlı çıktıyı bağlamdan bağımsız sanma.
12.2 ANAHTAR BAĞINTILARF = k·xNE ANLATIR?Hooke Yasası; doğrusal esneklik bölgesiFyay = −k·xNE ANLATIR?geri çağırıcı kuvvetin yönüEyay = ½k·x2NE ANLATIR?F–x grafiğinin alanıWsürt = −fk·sNE ANLATIR?sabit kinetik sürtünmenin işiEk = ½mv2 · Eg = mghNE ANLATIR?mekanik enerji bileşenleriη = Eyararlı/Everilen·100NE ANLATIR?mekanik sistem verimi
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimFuygulanan kuvvetNkyay sabitiN/mxdenge konumundan uzanım/sıkışmamFyaygeri çağırıcı yay kuvvetiNEyayyay potansiyel enerjisiJWsürtsürtünmenin yaptığı işJfkkinetik sürtünme kuvvetiNssürtünmeli yolmEkkinetik enerjiJEgyer çekimi potansiyel enerjisiJmkütlekgvsüratm/sgyer çekimi ivmesim/s²hyükseklikmηmekanik verim%
GRAFİK SÖZLÜĞÜ
F–x eğimi: yay sabiti k
F–x alanı: yaya aktarılan enerji
E–x grafiği: x²’ye bağlı parabol
Hooke bölgesi: F–x doğrusal; sınır aşılırsa model geçersizleşir
ENERJİ BÜTÇESİ
Eilk + Wdış = Eson. Sisteme sürtünmenin ısıttığı yüzeyler de dâhilse enerji iç enerjiye dönüşür; toplam korunur.
ALTI ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
112.2.1-2Bir deney tablosundan F–x grafiği çiz ve k bul.
212.2.3Üçgen alanı ile 6 yay enerjisi oranı çöz.
312.2.4Gidiş-dönüş içeren 5 sürtünme işi sorusu çöz.
412.2.5İlk–son enerji tablosuyla 8 dönüşüm sorusu çöz.
512.2.6Dört sistemde yararlı çıktıyı tanımla ve verim bul.
6Tüm üniteHer sonuçta birim, işaret ve enerji bütçesi kontrolü yap.
Çıkış kartı: “Grafikte eğim mi alan mı?”, “Enerji hangi türe dönüştü?”, “Sistem sınırında dış iş var mı?”, “Yararlı çıktı hangisi?” sorularını yanıtla.
Bu ünite bir formül ezberi değil, desen okuma ve deney tasarlama ünitesidir. Her olayda şu sırayı izle: dalga türünü tanı → değiştirilen değişkeni seç → gözlenen deseni karşılaştır → bilimsel çıkarımı yaz. Ders saati 22; programda 7 öğrenme çıktısı vardır.
12.3 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1Su dalgalarında kırınımFİZ.12.3.1
2Dairesel su dalgalarında girişimFİZ.12.3.2
3-4Işıkta girişim ve kırınım deneyleriFİZ.12.3.3-4
5-6Elektromanyetik spektrum ve renklerFİZ.12.3.5-6
7Dalga kullanan cihazlarFİZ.12.3.7
Programın deney odağı: hipotez kur → tek değişkeni değiştir → örüntüyü ölç → sonucu kanıtla.
12.3 TEMEL İLİŞKİLERv = f·λNE ANLATIR?dalga hızı–frekans–dalga boyuT = 1/fNE ANLATIR?periyot–frekansc = f·λNE ANLATIR?boşlukta elektromanyetik dalgalarf ↑ ⇒ λ ↓ ve enerji ↑NE ANLATIR?boşlukta c sabitken EM karşılaştırması
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimvdalganın yayılma süratim/sffrekansHzλdalga boyumTperiyotscışığın boşluktaki süratim/s
1
Su dalgalarında kırınımFİZ.12.3.1
Bu bölüm bitince: frekans, dalga boyu ve yarık genişliğinin kırınım desenine etkisini deney verisinden açıklayabileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Dalga leğeninde doğrusal dalgaların bir aralıktan geçtikten sonraki şekli verilir. Hangi düzenekte dalganın engelin arkasına daha çok yayıldığı ya da yarık/frekans değişince desenin nasıl değişeceği sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Kırınım, dalganın bir aralıktan geçerken veya engel kenarından dolaşırken yayılmasıdır. Etkinin belirginliği yarık genişliği ile dalga boyunun karşılaştırılmasına bağlıdır: yarık daraldıkça ya da λ büyüdükçe yayılma belirginleşir. Aynı ortamda hız sabitse frekans artınca λ küçülür; aynı yarıkta kırınım azalır.
Su dalgasında kırınım bir oran karşılaştırmasıdırGelen doğrusal dalga cepheleri yayılma yönüne diktir. Yarık genişliği a dalga boyuna yaklaştığında yarığın arkasındaki cepheler yarım daireye yaklaşır; a dalga boyundan çok büyükse kırınım zayıflar. KIRINIMI a/λ ORANIYLA KARŞILAŞTIR a ≈ λ · GÜÇLÜ KIRINIMyayılma yönüayarım daireye yakın cepheler a ≫ λ · ZAYIF KIRINIMyayılma yönüaorta bölüm yaklaşık doğrusal a/λ küçüldükçe dalga yarığın arkasına daha çok yayılır.
Görsel 12.11: Su dalgasında kırınım bir oran karşılaştırmasıdır
KONTROLLÜ DENEY PLANI
DeneySabit tutDeğiştir / gözle
Yarık etkisiortam · f · kaynakyarık genişliği / yayılma
Frekans etkisiortam · yarıkf / λ ve yayılma
Dalga boyu etkisiyarık · ölçüm noktasıλ / desen biçimi
Örnek. Aynı derinlikte A ve B düzeneklerinin yarıkları sırasıyla 2 cm ve 8 cm’dir; aynı dalga üreteci kullanılıyor. Hangisinde yayılma daha belirgindir?
ÇÖZÜMDalga boyları aynıdır. Daha dar yarık oranı küçülttüğü için A düzeneklerinde kırınım daha belirgindir.
SEN DENEAynı leğen ve yarıkta kaynağın frekansı artırılıyor. Kırınım belirginliği nasıl değişir?
Cevabı gör
Aynı ortamda hız yaklaşık sabittir; v=fλ olduğundan f artınca λ küçülür. Yarık λ’ya göre daha geniş kalır ve kırınım daha az belirgin olur.
SIK HATADalga yarıktan geçince hızı değişir sanmak. Ortam ve derinlik değişmediyse hız değişmez; değişen, yarığın arkasındaki yayılma desenidir.
30 SANİYEDE
  • Kırınım engel kenarına doğru yayılmadır.
  • Yarık daralırsa kırınım belirginleşir.
  • λ büyürse kırınım belirginleşir.
  • Aynı ortamda f↑ → λ↓.
2
Dairesel su dalgalarında girişimFİZ.12.3.2
Bu bölüm bitince: iki eş zamanlı kaynağın girişim örüntüsünü tanıyıp frekans, dalga boyu ve kaynak uzaklığının örüntüye etkisini nitel açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Girişim, aynı ortamda karşılaşan dalgaların anlık yer değiştirmelerinin üst üste eklenmesidir. Eş frekanslı ve eş zamanlı iki dairesel kaynak, konumu zamanla değişmeyen güçlenme ve sönümleme bölgeleri oluşturur. Frekans, dalga boyu veya kaynaklar arası uzaklık değişirse örüntünün sıklığı ve yerleşimi değişir; bu ünitede çizgi denklemi kurulmaz.
Dairesel su dalgalarında girişim örüntüsüEş fazlı iki kaynağın dairesel dalgaları üst üste biner. Yol farkı tam dalga boyu katı olan karın çizgilerinde güçlenme, yarım dalga boyunun tek katı olan düğüm çizgilerinde sönümleme oluşur. EŞ FAZLI İKİ KAYNAKTA DÜĞÜM–KARIN HARİTASI K₁K₂merkez karın çizgisidüğüm çizgilerikaynak aralığı d KARIN · GÜÇLENMEΔr = nλaynı yönlü yer değiştirmeDÜĞÜM · SÖNÜMLEMEΔr = (n + ½)λzıt yönlü yer değiştirme Δr = |r₂ − r₁| · kaynaklar eş zamanlı ve eş frekanslıdır.
Görsel 12.12: Dairesel su dalgalarında girişim örüntüsü
GİRİŞİM DESENİNİ CANLANDIRİki kaynağın dalga cephelerinin aynı noktaya farklı yollarla gelişini izle.
İki eş fazlı kaynaktan yayılan dairesel dalgaların girişimiİki kaynaktan çıkan dalga cepheleri üst üste gelir; yol farkına göre güçlenme ve sönüm çizgileri oluşur.K₁K₂Yol farkı nλ → katar · (n+½)λ → düğüm
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
Örnek. İki eş zamanlı kaynaklı dalga leğeninde bazı noktalar sürekli büyük, bazıları çok küçük genlikle titreşiyor. Bunun nedeni nedir?
ÇÖZÜMDalgalar büyük genlikli bölgelerde birbirini güçlendirir, küçük genlikli bölgelerde sönümler. Uzayda sabit bir girişim örüntüsü oluşur.
SEN DENEKaynak aralığını değiştirerek etkisini sınamak isteyen öğrenci hangi nicelikleri sabit tutmalıdır?
Cevabı gör
Ortamın derinliği, kaynakların frekansı/genliği ve eş zamanlı çalışma koşulu sabit; yalnız kaynaklar arası uzaklık değiştirilmelidir.
SIK HATASönümleme bölgesinde dalga yoktur demek. İki dalga o noktaya ulaşır; zıt anlık yer değiştirmeleri toplam genliği küçültür. Enerji örüntü içinde yeniden dağılır.
30 SANİYEDE
  • Girişim iki dalganın üst üste binmesidir.
  • Güçlenme ve sönümleme bölgeleri oluşur.
  • f, λ ve kaynak aralığı örüntüyü değiştirir.
  • Odak matematiksel çizgi modeli değil deneysel çıkarımdır.
3-4
Işıkta girişim ve kırınım deneyleriFİZ.12.3.3-4
Bu bölüm bitince: çift ve tek yarık deneylerinde bağımsız, bağımlı ve kontrol değişkenlerini belirleyip desen değişiminden ışığın dalga doğasını yorumlayabileceksin.
İKİ DENEYİ AYIR
Çift yarık girişimi: iki uyumlu ışık demeti üst üste binerek düzenli aydınlık–karanlık saçaklar üretir. Dalga boyu artınca desen açılır; yarıklar arası uzaklık artınca sıklaşır. Tek yarık kırınımı: ışık dar yarıktan sonra yayılır; merkez aydınlık bölge yarık daralınca veya λ büyüyünce genişler. Bu desenler ışığın dalga davranışının deneysel kanıtıdır.
Işıkta girişim deneyi değişken ilişkisini görünür kılarÇift yarık deneyinde ışık iki ayrı yarıktan geçerek ekranda aydınlık ve karanlık saçaklar oluşturur. Saçak aralığı dalga boyu ve ekran uzaklığıyla doğru, yarıklar arası uzaklıkla ters orantılıdır. ÇİFT YARIKTA DÜZENEK → SAÇAK ARALIĞI TEK RENKλS₁S₂dLiki ayrı yarıkekran Δy = λL / dΔy: ardışık aydınlık ya da karanlık saçakların aralığı λ ↑ veya L ↑desen açılır · Δy ↑yarık aralığı d ↑desen sıklaşır · Δy ↓
Görsel 12.13: Işıkta girişim deneyi değişken ilişkisini görünür kılar
Işıkta kırınım tek yarık deneyiyle incelenirTek yarık desenindeki merkez aydınlık bölge yarık daraldığında veya ışığın dalga boyu büyüdüğünde genişler. TEK YARIK DENEYİ: MERKEZ AYDINLIK BÖLGEYİ İZLE tek renk ışıktek yarıkekran YARIK DARALIRSAmerkez aydınlık bölge genişlerDALGA BOYU BÜYÜRSEmerkez aydınlık bölge genişlerŞiddet çizgisini değil, desenin genişliğini aynı koşullarda karşılaştır.
Görsel 12.14: Işıkta kırınım tek yarık deneyiyle incelenir
DENEY DEĞİŞKENLERİ
DeneyBağımsız değişkenBağımlı değişken
Çift yarıkyarık aralığı veya λsaçakların aralığı
Tek yarıkyarık genişliği veya λmerkez bölgenin genişliği
İkisinde debir değişkeni seçekrandan ölçüm al
Işık kaynağı–ekran uzaklığı ve düzenek hizası, sınanan değişken değilse kontrol değişkenidir.
Örnek. Tek yarık deneyinde kırmızı ve mavi ışığın merkez aydınlık bölgeleri aynı düzenekte karşılaştırılıyor. Hangisi daha geniştir?
ÇÖZÜMKırmızı ışığın dalga boyu daha büyük olduğundan kırmızı desenin merkez bölgesi daha geniştir.
SEN DENEÇift yarık deneyinde yalnız yarıklar arası uzaklık artırılırsa saçak deseni nasıl değişir?
Cevabı gör
Aydınlık ve karanlık saçaklar birbirine yaklaşır; desen sıklaşır. Sonuç, aynı ışık ve ekran koşullarında karşılaştırılmalıdır.
SIK HATATek yarık ile çift yarık desenini aynı olay sanmak. Tek yarık kırınımında merkez bölgenin genişliği; çift yarık girişiminde düzenli saçakların aralığı izlenir.
30 SANİYEDE
  • Çift yarık → girişim → düzenli saçaklar.
  • Tek yarık → kırınım → geniş merkez bölge.
  • λ büyürse iki desen de açılır.
  • Her deneyde yalnız bir bağımsız değişkeni değiştir.
5-6
Elektromanyetik spektrum ve ışığın renkleriFİZ.12.3.5-6
Bu bölüm bitince: elektromanyetik dalgaları frekans–dalga boyu–enerji bakımından sınıflandırıp ışık renklerini ve toplamsal renk karışımını açıklayabileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Elektromanyetik dalgaların tümü boşlukta aynı c hızıyla ve ortama ihtiyaç duymadan yayılır. Radyo → mikrodalga → kızılötesi → görünür → morötesi → X → gama sırasında frekans ve foton enerjisi artar, dalga boyu azalır. Görünür bölgede kırmızı daha uzun, mor daha kısa dalga boyludur. Işıkta toplamsal ana renkler kırmızı, yeşil, mavidir.
Elektromanyetik spektrum karşılaştırma haritasıRadyo dalgalarından gama ışınlarına gidildikçe frekans ve foton enerjisi artar, dalga boyu azalır. Yalnız 380 ile 750 nanometre arasındaki görünür ışık gerçek renk skalasıyla gösterilir. ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM · TEK AİLE, FARKLI ARALIKLAR frekans ve foton enerjisi artar → radyo mikro-dalga kızıl-ötesi mor-ötesi X ışını gama şematik sıra · bant genişlikleri ölçekli çizilmemiştir SADECE BU ARALIK GÖRÜNÜR RENKTİR · BÜYÜTÜLMÜŞ 750 nm · kırmızı380 nm · mor ← dalga boyu artar BOŞLUKTAhepsi c ile yayılırORTAMA GEREK YOKenine dalgalardırAYIRANLARf · λ · foton enerjisi Radyo → gama: f ve enerji artar; λ azalır. Renk yalnız görünür bölgede anlamlıdır.
Görsel 12.15: Elektromanyetik spektrum karşılaştırma haritası
Toplamsal ana ışık renkleriKırmızı, yeşil ve mavi ışık ekran karışımıyla toplanır. Kırmızı ile yeşil sarı, yeşil ile mavi camgöbeği, mavi ile kırmızı magenta; üçü birlikte beyaz ışık oluşturur. IŞIKTA TOPLAMSAL RGB RENK KARIŞIMI Karanlık ekranda üst üste düşen ışık demetleri KIRMIZIYEŞİLMAVİ SARI MAGENTA CAMGÖBEĞİ BEYAZ R + G = SARI G + B = CAMGÖBEĞİ B + R = MAGENTA R + G + B = BEYAZ
Görsel 12.16: Toplamsal ana ışık renkleri
Örnek. Boşlukta yayılan X ışını ile radyo dalgası karşılaştırılıyor. Hız, frekans ve dalga boyu için ne söylenir?
ÇÖZÜMHızları eşittir. X ışınının frekansı daha büyük, dalga boyu daha küçüktür; bu yüzden foton enerjisi de daha büyüktür.
SEN DENEKırmızı ve yeşil ışık aynı beyaz ekrana üst üste düşürülürse hangi renk görülür? Üç ana ışık birlikte olursa?
Cevabı gör
Kırmızı + yeşil = sarı. Kırmızı + yeşil + mavi = beyaz ışık. Bu, boya değil toplamsal ışık karışımıdır.
SIK HATAFrekansı büyük elektromanyetik dalga daha hızlıdır demek. Boşlukta hız hepsi için c’dir; c=fλ olduğundan frekans artarken dalga boyu azalır.
SIK HATAIşık karışımıyla boya karışımını aynı kuralla yapmak. Bu ünitedeki kırmızı–yeşil–mavi modeli ekranda üst üste gelen ışıklar içindir.
30 SANİYEDE
  • Boşlukta bütün EM dalgaların hızı c.
  • Radyo → gama: f ve enerji artar, λ azalır.
  • Kırmızı uzun; mor kısa dalga boyludur.
  • Kırmızı + yeşil + mavi ışık = beyaz.
7
Dalga kullanan cihazlarFİZ.12.3.7
Bu bölüm bitince: sağlık, askerî, astronomi ve güvenlik cihazlarını kullandıkları mekanik veya elektromanyetik dalga türüyle ilişkilendirip çalışma amacını araştırabileceksin.
SINIFLANDIRMA PUSULASI
İlk soru şudur: dalga boşlukta yayılabilir mi? Ultrason ve sonar ses temelli mekanik dalgalardır; ortama ihtiyaç duyar. Tomografi, MR, radar, radyo teleskop, X-ışını güvenlik sistemi ve metal dedektörü elektromanyetik alan/dalga kullanır. Cihazı ezberlemek yerine seçilen dalganın nüfuz, yansıma, frekans veya maddeyle etkileşim özelliğinin amaca neden uygun olduğunu açıkla.
Mekanik ve elektromanyetik dalga kullanan cihazlarUltrason ve sonar mekanik dalga; tomografi, MR, radar, radyo teleskop, X-ışını sistemi ve metal dedektörü elektromanyetik dalga kullanır. CİHAZI DEĞİL, KULLANDIĞI DALGAYI SINIFLANDIR MEKANİK DALGAortam gerekir · boşlukta yayılmazultrasonsağlık · görüntülemesonaraskerî / su altıortamdaki titreşim taşınır ELEKTROMANYETİK DALGAboşlukta yayılabilirtomografiX-ışınıMRradyoradarmikrodalgaradyo teleskopradyoX-ışınımetaldedektörü Alan → cihaz → dalga türü → neden uygun? zinciriyle araştır.Sağlık · askerî · astronomi · güvenlik örnekleri
Görsel 12.17: Mekanik ve elektromanyetik dalga kullanan cihazlar
PROGRAMDAKİ ARAŞTIRMA ÖRNEKLERİ
AlanCihazDalga / temel fikir
Sağlıkultrasonmekanik ses · yankı
Sağlıktomografi / MRX-ışını / radyo frekansı
Askerîsonar / radarmekanik ses / mikrodalga
Astronomiradyo teleskopuzaydan gelen radyo dalgaları
GüvenlikX-ışını / metal dedektörüEM ışınım / değişen alan
Örnek. Denizaltının yerini belirlemek için sonar, uçağın yerini belirlemek için radar seçilmesinin temel farkı nedir?
ÇÖZÜMSonar suda yayılan mekanik ses dalgasının; radar ise havada ve boşlukta yayılabilen elektromanyetik dalganın yansımasını kullanır.
SEN DENERadyo teleskobun uzaydaki kaynakları gözleyebilmesi dalgaların hangi özelliğiyle ilişkilidir?
Cevabı gör
Radyo dalgaları elektromanyetiktir; boşlukta yayılabilir ve uzaktaki gök cisimlerinden Dünya’ya ulaşabilir.
SIK HATAMR cihazını mekanik ses dalgası kullanan ultrasonla karıştırmak. MR güçlü manyetik alan ve radyo frekanslı elektromanyetik etkileşim; ultrason ise dokuda yayılan mekanik ses kullanır.
30 SANİYEDE
  • Önce mekanik–EM ayrımını yap.
  • Ultrason ve sonar mekaniktir.
  • Radar, MR, tomografi ve radyo teleskop EM kullanır.
  • Araştırmada dalga özelliğini cihazın amacıyla bağla.
12.3 deney pusulası: Önce gözlenecek deseni seç, sonra yalnız bir değişkeni değiştir.
BEŞ OLAY · BEŞ GÖZLEM
OlayDesende izleDeğişken
Su kırınımıyarık arkasına yayılmayarık · f · λ
Su girişimiörüntünün sıklığı/yerleşimif · λ · kaynak aralığı
Işık girişimisaçakların aralığıyarık aralığı · λ
Işık kırınımımerkez bölgenin genişliğiyarık genişliği · λ
EM / cihazdalga ailesi ve özellikortam · f · λ · enerji
DENEY TUZAKLARI
• Aynı anda iki değişkeni değiştirip neden–sonuç kurma.
• Kırınımda ortam değişmediyse hızın değiştiğini sanma.
• Tek yarık merkez genişliğiyle çift yarık saçak aralığını karıştırma.
• Sönümleme bölgesini dalgaların ulaşmadığı yer sanma.
• Bu programda su girişimi çizgileri için yol farkı denklemi kurma.
SPEKTRUM VE RENK TUZAKLARI
• Boşlukta yüksek frekanslı EM dalganın daha hızlı olduğunu sanma.
• Frekans ve dalga boyunu aynı yönde sıralama.
• RGB ışık karışımını boya karışımıyla karıştırma.
• Ultrason/sonarı elektromanyetik; MR’ı mekanik sanma.
12.3 ANAHTAR İLİŞKİLERv = f·λNE ANLATIR?dalga hızı–frekans–dalga boyuT = 1/fNE ANLATIR?periyot–frekansc = f·λNE ANLATIR?boşlukta elektromanyetik dalgalarf ↑ ⇒ λ ↓ ve enerji ↑NE ANLATIR?boşlukta c sabitken EM karşılaştırması
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimvdalganın yayılma süratim/sffrekansHzλdalga boyumTperiyotscışığın boşluktaki süratim/s
NİTEL DESEN İLİŞKİLERİ
Su kırınımı: yarık ↓ veya λ ↑ → yayılma belirginleşir.
Çift yarık: λ ↑ → desen açılır; yarık aralığı ↑ → desen sıklaşır.
Tek yarık: λ ↑ veya yarık genişliği ↓ → merkez aydınlık bölge genişler.
EM SIRASI
radyo → mikrodalga → kızılötesi → görünür → morötesi → X → gama
Bu yönde frekans ve enerji artar, dalga boyu azalır.
YEDİ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
112.3.1Üç yarık/λ çifti çiz; kırınımı sırala ve gerekçelendir.
212.3.2İki kaynaklı düzende bağımsız ve kontrol değişkenlerini yaz.
312.3.3Çift yarık için iki hipotez ve ölçüm tablosu kur.
412.3.4Tek yarık deseninde merkez genişliğini karşılaştır.
512.3.5-6Spektrumu iki yön oku ve RGB karışımlarıyla çiz.
612.3.7Sekiz cihazı dalga türü ve kullanım amacıyla eşleştir.
7Tüm üniteHer deney için değişken–gözlem–sonuç cümlesi yaz.
Çıkış kartı: “Bu hangi dalga olayı?”, “Bağımsız değişken ne?”, “Desende ne ölçülür?”, “Sonuç hangi veriye dayanıyor?” sorularını yanıtla.
Bu ünite üç ölçeği birbirine bağlar: ışığın maddeyle etkileşimi → teknolojik malzeme ve cihazlar → atom altı yapı ve çekirdek enerjisi. Her başlıkta modelin neyi açıkladığını ve kapsam sınırını birlikte izle. Ders saati 34; programda 8 öğrenme çıktısı vardır.
12.4 ÜNİTE HARİTASI
ÇıktıKonuKod
1Siyah cisim ışıması ve Planck sabitiFİZ.12.4.1
2-3Fotoelektrik etki ve uygulamalarıFİZ.12.4.2-3
4-5Yarı iletken ve süper iletken uygulamalarıFİZ.12.4.4-5
6Standart ModelFİZ.12.4.6
7Modern Atom Teorisine göre atomun yapısıFİZ.12.4.7
8Nükleer enerji ve radyasyonFİZ.12.4.8
Çalışma zinciri: olgu → model → kanıt/değişken → uygulama → güvenilirlik ve yarar–risk değerlendirmesi.
12.4 MATEMATİKSEL MODELLEREfoton = h·fNE ANLATIR?ışığın tanecik modelinde foton enerjisiΦ = h·f0NE ANLATIR?metal yüzeyin eşik enerjisi / iş fonksiyonuEk,max = h·f − ΦNE ANLATIR?fotoelektrik enerji bütçesiE = Δm·c2NE ANLATIR?nükleer tepkimede kütle–enerji eşdeğerliği
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimEfotonbir fotonun enerjisiJ veya eVhPlanck sabitiJ·sfışığın frekansıHzΦmetalin iş fonksiyonuJ veya eVf0eşik frekansıHzEk,maxmaksimum fotoelektron kinetik enerjisiJ veya eVEkütle farkına karşılık gelen enerjiJΔmkütle farkıkgcışığın boşluktaki süratim/s
1
Siyah cisim ışıması ve Planck sabitiFİZ.12.4.1
Bu bölüm bitince: siyah cisim ışımasının klasik fizik için oluşturduğu sorunu ve Planck’ın enerji paketi yaklaşımının modern fiziğe etkisini kavramsal olarak çözümleyebileceksin.
NEREDE KARŞINA ÇIKAR
Isıtılan bir cismin yaydığı ışınımın sıcaklıkla değişen tayfı, termal kamera görüntüsü veya klasik model ile deney eğrisinin uyuşmaması verilir; Planck’ın hangi düşünce değişimini yaptığı sorulur.
NASIL ÇALIŞIYOR
Siyah cisim, üzerine düşen ışınımı ideal olarak soğurup sıcaklığına bağlı bir tayf yayan model cisimdir. Deneyde ışımanın dalga boylarına dağılımı belirli bir tepe yapar; sıcaklık artınca toplam ışıma artar ve tepe daha kısa dalga boyuna kayar. Klasik sürekli enerji yaklaşımı bu örüntüyü açıklayamadı. Planck, enerji alışverişinin frekansla ilişkili paketler hâlinde gerçekleştiğini önererek modern fiziğin yolunu açtı.
Siyah cisim ışıması ve Planck’ın kırılma noktasıSiyah cisim tayfındaki sıcaklığa bağlı örüntüyü klasik sürekli enerji yaklaşımı açıklayamadı. Planck enerji alışverişinin paketler hâlinde gerçekleştiği fikrini ortaya koydu. SİYAH CİSİM IŞIMASI KLASİK FİZİĞİN SINIRINI GÖSTERDİ daha sıcakdaha soğukdalga boyuışıma şiddeti GÖZLEMsıcaklığa bağlıbir tepe vardırKLASİK KRİZsürekli enerjiyaklaşımı yetmediPLANCKenerji alışverişipaketler hâlinde Planck sabiti h, frekans ile enerji paketi arasında ölçek kurar.
Görsel 12.18: Siyah cisim ışıması ve Planck’ın kırılma noktası
Örnek. Aynı ideal siyah cismin iki sıcaklıktaki tayflarında yüksek sıcaklık eğrisi daha yüksek ve tepesi daha kısa dalga boyundadır. Bundan hangi iki çıkarım yapılır?
ÇÖZÜMSıcak cisim birim zamanda daha çok enerji yayar ve ışımasının ağırlığı daha kısa dalga boylarına kayar. Bu ilişki termal algılamanın temelidir; burada sayısal tepe bağıntısı kurulmaz.
SEN DENEPlanck sabitinin modern fiziğin doğuşundaki rolünü bir cümleyle açıkla.
Cevabı gör
Enerji alışverişinin kesintisiz değil, frekansla ölçeklenen paketler hâlinde ele alınmasını sağlayarak klasik açıklamanın yetmediği siyah cisim tayfını modellemeye kapı açtı.
SIK HATAPlanck’ın ışığı “icat ettiğini” veya bütün klasik fiziği geçersiz kıldığını sanmak. Klasik fizik kendi ölçeğinde güçlüdür; Planck mikroskobik enerji alışverişi için yeni bir model başlattı.
30 SANİYEDE
  • Siyah cisim tayfı sıcaklığa bağlıdır.
  • Klasik sürekli enerji yaklaşımı deneyle uyuşmadı.
  • Planck enerji paketleri fikrini kullandı.
  • h, frekans–enerji ölçeğini kurar.
2-3
Fotoelektrik etki ve uygulamalarıFİZ.12.4.2-3
Bu bölüm bitince: fotoelektrik etkinin oluşma koşullarını değişkenlerden çıkarıp enerji bütçesini kuracak ve uygulama iddialarını güvenilir kaynaklarla değerlendirebileceksin.
NASIL ÇALIŞIYOR
Fotoelektrik etkide metal yüzeye gelen tek fotonun h·f enerjisi önce metale özgü eşik enerjisini Φ karşılar; kalan enerji elektronun maksimum kinetik enerjisidir: Ek,max = h·f − Φ. f<f₀ ise şiddet ne kadar artsa da kopma olmaz. Eşik aşıldıktan sonra frekans Ek,max’ı, şiddet birim zamanda gelen foton ve dolayısıyla kopan elektron sayısını/fotoakımı etkiler. Foton bu kartta ışığın tanecik modeli bağlamındadır.
Fotoelektrik etkinin koşulları ve enerji bütçesiBir fotonun enerjisi metalin eşik enerjisini karşılamalıdır. Frekans fotoelektronun maksimum kinetik enerjisini, eşik aşıldıktan sonra şiddet fotoelektron sayısını etkiler. FOTON ENERJİ BÜTÇESİ: ÖNCE EŞİK, SONRA HAREKET E = h·fmetal yüzey · eşik ΦEk,max h·f = Φ + Ek,maxf < f0: kopma yok · f = f0: kopar, Ek,max = 0 · f > f0: hareket enerjisi var FREKANS ↑Ek,max artarŞİDDET ↑elektron sayısı / akım artarMETAL DEĞİŞİReşik Φ değişirŞiddet, eşik altındaki fotonların tek tek enerjisini artırmaz.
Görsel 12.19: Fotoelektrik etkinin koşulları ve enerji bütçesi
FREKANS İLE ŞİDDETİ AYIRÜç durumu sırayla izleyip hangi değişkenin neyi değiştirdiğini karşılaştır.
Fotoelektrik olayda frekans ve ışık şiddetinin farklı etkileriEşik altı frekansta yüksek şiddet elektron koparamaz. Eşik üstü frekansta elektron kopar; aynı frekansta şiddet artınca kopan elektron sayısı artar fakat elektron başına maksimum enerji değişmez.METAL · eşik frekansı f₀1 · f < f₀ · ŞİDDET YÜKSEKÇOK FOTON · KOPMA YOK2 · f > f₀ · ŞİDDET DÜŞÜKAZ FOTON · AZ ELEKTRON3 · AYNI f > f₀ · ŞİDDET YÜKSEKÇOK FOTON · ÇOK ELEKTRON · AYNI Ek,maxFrekans → kopma ve Ek,max · şiddet → elektron sayısı
Başlangıç durumuHareketi durdurup şekli adım adım okuyabilirsin.
FOTOELEKTRİK DEĞİŞKEN HARİTASI
DeğişiklikEşik aşılmışsaDeğişmeyen
frekans artarEk,max artaraynı şiddette temel sayı yorumu
şiddet artarfotoakım artarEk,max
metal değişirΦ ve f₀ değişirgelen ışığın f’si
f < f₀ iken şiddet artarkopma yine olmaztek foton enerjisi
Örnek. Bir metal için Φ=3 eV ve gelen foton enerjisi 5 eV’tur. Maksimum kinetik enerji nedir? Aynı frekansta şiddet iki kat yapılırsa bu değer değişir mi?
ÇÖZÜMEk,max = 5−3 = 2 eV. Şiddet artınca daha çok elektron kopabilir; tek elektronun maksimum kinetik enerjisi değişmez.
SEN DENEEşik frekansı 6×10¹⁴ Hz olan metale 5×10¹⁴ Hz ışık düşüyor. Şiddeti on kat artırmak elektron koparır mı?
Cevabı gör
Hayır. f<f₀ olduğundan her fotonun enerjisi eşik için yetersizdir; daha çok yetersiz foton göndermek koşulu değiştirmez.
SIK HATAŞiddet artınca foton başına enerji artar sanmak. Foton enerjisi frekansla belirlenir. Aynı f’de şiddet artışı, birim zamanda gelen foton sayısının artması olarak yorumlanır.
UYGULAMAYI NASIL SORGULARSIN
Güneş pilleri, fotoselli lambalar, alarm sistemleri, yangın ve duman dedektörleri ışığı algılama veya elektriksel çıktıya dönüştürme fikrini kullanır. Kaynağın güncelliğini ve uzmanlığını kontrol et; cihazda “ışıkta ne değişiyor, elektriksel çıktıda ne ölçülüyor?” zincirini yaz.
Fotoelektrik uygulamaların ortak çalışma zinciriGüneş pili, fotoselli lamba, alarm ve duman dedektörü gibi sistemler ışıkla oluşan elektriksel yanıtı enerjiye veya kontrol sinyaline dönüştürür. FOTOELEKTRİK SİSTEM: IŞIĞI ELEKTRİKSEL ÇIKTIYA ÇEVİR IŞIKfrekans · şiddetDUYARLIYÜZEYelektriksel yanıtÇIKTIakım / sinyal GÜNEŞ PİLİışık → elektrikenerjisiFOTOSELLİlamba / kapıotomasyonuALARMışık kesilinceuyarıDUMANışık değişimialgılanır Kaynak güvenilir mi? Hangi ışık değişkeni hangi çıktıyı değiştiriyor?Uygulamayı adlandırmak yetmez; algılama–dönüşüm–çıktı zincirini açıkla.
Görsel 12.20: Fotoelektrik uygulamaların ortak çalışma zinciri
30 SANİYEDE
  • Kopma için h·f ≥ Φ gerekir.
  • Frekans Ek,max’ı; şiddet fotoakımı etkiler.
  • Foton ışığın tanecik modelidir.
  • Uygulama iddiasını algılama–çıktı zinciriyle doğrula.
4-5
Yarı iletken ve süper iletken uygulamalarıFİZ.12.4.4-5
Bu bölüm bitince: iki malzeme sınıfını kavramsal özellikleri ve kullanım alanlarıyla eşleştirip günlük yaşamdaki önemlerini güvenilir bilgiye dayanarak yorumlayabileceksin.
İKİ SINIFI AYIR
Yarı iletken, elektriksel iletkenliği koşullara göre kontrol edilebilen malzeme sınıfıdır; diyot, transistör, tristör ve entegre devreler üzerinden telefon, bilgisayar ve televizyon gibi aygıtların temelini oluşturur. Süper iletken, kritik koşullar sağlandığında elektrik direnci sıfıra düşen malzemedir; MR mıknatısları, maglev trenleri ve düşük kayıplı kablolar gibi uygulamalarda önemlidir. İç yapı, bant kuramı ve eklem ayrıntısı bu kartın ana kapsamında değildir.
Yarı iletken ve süper iletken kullanım haritasıYarı iletkenlerin iletkenliği ışık, sıcaklık veya katkılama ile kontrol edilebilir. Süper iletkenlerde kritik sıcaklığın altında direnç sıfır olur ve Meissner olayıyla manyetik alan dışarlanır. KONTROLLÜ İLETKENLİK ≠ SIFIR DİRENÇ YARI İLETKENiletkenliği ayarlanabilirışıksıcaklıkkatkılamaAKIM DENETLENİRanahtar · algılayıcıdiyot / LEDtek yön · ışıktransistöranahtarlamaentegre devreişlemci · telefon SÜPER İLETKENT < Tc koşulundaTcRTR = 0 · akımda ısı kaybı yokMIKNATISsüper iletkenMeissner: alan dışarlanır Yarı iletken: elektronik kontrol · Süper iletken: MR, maglev, düşük kayıpSüper iletken, “çok iyi yarı iletken” değildir; mekanizmaları ve görevleri farklıdır.
Görsel 12.21: Yarı iletken ve süper iletken kullanım haritası
KULLANIM–İŞLEV EŞLEŞTİRMESİ
Malzeme / elemanİşlevÖrnek kullanım
diyotakımı yönlendirme / ışık yaymadoğrultucu · LED
transistöranahtarlama / yükseltmeişlemci · elektronik devre
entegre devreçok sayıda işlevi birleştirmetelefon · bilgisayar
süper iletken mıknatısgüçlü ve kararlı alanMR · hızlandırıcı
süper iletken sistemdüşük kayıp / manyetik kaldırmakablo · maglev
Örnek. Bir cihazın küçük alanda milyonlarca anahtarlama işlemi yapması gerekiyor. Hangi malzeme sınıfı ve eleman öne çıkar?
ÇÖZÜMYarı iletken transistörler ve bunları bir araya getiren entegre devreler öne çıkar; kontrollü anahtarlama mikroelektroniğin temelidir.
SEN DENEMaglev ve MR için süper iletken seçilmesinin ortak gerekçesi nedir?
Cevabı gör
Kritik koşullarda sıfır direnç, enerji kaybı çok düşük akımlarla güçlü ve kararlı manyetik alanlar üretmeye olanak sağlar.
SIK HATAYarı iletkeni “zayıf iletken”, süper iletkeni “her sıcaklıkta mükemmel iletken” diye tanımlamak. Birincinin değeri kontrol edilebilirliktir; ikincide kritik koşullar mutlaka belirtilir.
30 SANİYEDE
  • Yarı iletken → kontrollü iletkenlik → elektronik.
  • Diyot, transistör ve entegre devre temel örneklerdir.
  • Süper iletken → kritik koşulda sıfır direnç.
  • MR, maglev ve kablo başlıca uygulamalardır.
6
Standart ModelFİZ.12.4.6
Bu bölüm bitince: temel parçacıkları kuark–lepton–bozon olarak sınıflandırıp temel kuvvetleri taşıyıcı bozonlarla ilişkilendirebileceksin.
SINIFLANDIRMA PUSULASI
Standart Modelin madde parçacıkları 6 kuark ve 6 leptondan oluşan fermiyonlardır. Temel etkileşimlerde foton elektromanyetik, gluon güçlü, W ve Z bozonları zayıf kuvvetle ilişkilidir; Higgs bozonu da modelin bileşenidir. Kütle çekimi Standart Model tarafından açıklanmaz. Kuarkların birleşmesiyle hadronların oluştuğu söylenir; hadron türü ayrıntısına girilmez.
Standart Modelin bileşenleriStandart Modelde madde parçacıkları kuarklar ve leptonlar; etkileşim taşıyıcıları foton, gluon, W ve Z bozonlarıdır. Higgs bozonu da modelde yer alır; kütle çekimi modelin dışında kalır. STANDART MODELMADDE PARÇACIKLARI + ETKİLEŞİM TAŞIYICILARI FERMİYONLAR · MADDE6 KUARK6 LEPTONyukarı · aşağıup · downtılsım · acayipcharm · strangeüst · alttop · bottomelektron · e-nötrinoe · νemüon · μ-nötrinoμ · νμtau · τ-nötrinoτ · ντHer temel parçacığın bir anti parçacığı vardır. BOZONLARfotonEM kuvvetgluongüçlüW / ZzayıfHiggsHiggs alanıKÜTLE ÇEKİMİStandart Modeliniçinde değildir. Kuarklar birleşerek hadronları oluşturur; tür ayrıntısı bu kapsamda yoktur.Temel kuvvet–taşıyıcı ilişkisini ad ve sınıf düzeyinde kur.Muhammed Abdüsselam, elektrozayıf kurama katkı veren bilim insanlarındandır.
Görsel 12.22: Standart Modelin bileşenleri
Örnek. Elektron, yukarı kuark ve foton nasıl sınıflandırılır?
ÇÖZÜMElektron leptondur, yukarı kuark kuark ailesindendir; ikisi madde fermiyonudur. Foton bozondur ve elektromanyetik etkileşimle ilişkilidir.
SEN DENEGüçlü, zayıf ve elektromanyetik kuvvetlerin taşıyıcılarını eşleştir; kütle çekimi için ne söylemelisin?
Cevabı gör
Güçlü → gluon; zayıf → W/Z; elektromanyetik → foton. Kütle çekimi dört temel kuvvetten biridir fakat Standart Modelin içinde değildir.
SIK HATAProton ve nötronu temel parçacık saymak. Bunlar kuarklardan oluşan bileşik yapılardır; elektron ise lepton ailesinde temel parçacıktır.
30 SANİYEDE
  • Madde fermiyonları: 6 kuark + 6 lepton.
  • Foton–EM, gluon–güçlü, W/Z–zayıf.
  • Higgs bozonu modelde; kütle çekimi model dışında.
  • Ad ve sınıf düzeyi yeterlidir.
7
Modern Atom Teorisine göre atomun yapısıFİZ.12.4.7
Bu bölüm bitince: kuarklardan nükleonlara, çekirdeğe ve atoma uzanan yapısal ilişkileri temel parçacık sınıflarıyla açıklayabileceksin.
YAPBOZ GİBİ KUR
Atomun çekirdeğinde proton ve nötron bulunur; ikisine birlikte nükleon denir. Proton ve nötron yukarı/aşağı kuarkların birleşimlerinden oluşur. Elektron ise kuarklardan oluşmaz; lepton ailesinde temel parçacıktır. Modern Atom Teorisi bu kartta kuark → nükleon → çekirdek + elektron → atom ilişkisidir. Bohr yörüngeleri, de Broglie, belirsizlik, orbital ve matematiksel kuantum modelleri programın bu çıktısında kullanılmaz.
Modern Atom Teorisinde yapı ilişkileriİki yukarı ve bir aşağı kuark protonu; bir yukarı ve iki aşağı kuark nötronu oluşturur. Nükleonlar çekirdeği kurar. Elektron kuark içermeyen temel bir leptondur ve modern modelde kesin bir çizgi yörünge yerine olasılık bulutuyla temsil edilir. KUARKTAN ATOMA: “İÇİNDE NE VAR?” HARİTASI NÜKLEONUN İÇİPROTON · puuduudNÖTRON · nudduddu: yukarı · d: aşağı kuark ATOMUN YAPISIpnçekirdek: p + nelektron olasılık bulutue⁻: lepton · temel parçacıkçizgi yörünge değildir KUARKLARproton ve nötronuoluştururNÜKLEONLARçekirdeğioluştururATOMçekirdek +elektron bulutu Elektronun içinde kuark yoktur; elektron temel bir leptondur.
Görsel 12.23: Modern Atom Teorisinde yapı ilişkileri
Örnek. “Atom yalnız temel parçacıklardan oluşur; proton da temel parçacıktır.” cümlesindeki hata nedir?
ÇÖZÜMElektron temeldir fakat proton kuarklardan oluşan bileşik bir nükleondur. Atomun yapısı farklı ölçeklerdeki yapıların ilişkisiyle açıklanır.
SEN DENEKuark, nötron, çekirdek ve atom kavramlarını küçükten büyüğe sırala.
Cevabı gör
Kuark → nötron (nükleon) → çekirdek → atom. Elektron, çekirdekle birlikte atomu kuran fakat kuarklardan yapılmamış temel leptondur.
SIK HATAModern Atom Teorisi başlığını görünce otomatik olarak orbital ve de Broglie formülü yazmak. Bu çıktının açık sınırı, kuantum özelliklerine ve matematiksel modellere girmeden yapıyı kurmaktır.
30 SANİYEDE
  • Proton ve nötron nükleondur.
  • Nükleonlar kuarklardan oluşur.
  • Elektron temel bir leptondur.
  • Odak yapı ilişkisi; Bohr/orbital matematiği değil.
8
Nükleer enerji ve radyasyonFİZ.12.4.8
Bu bölüm bitince: fisyon–füzyon süreçlerini kütle–enerji eşdeğerliğiyle ilişkilendirip nükleer enerjinin yarar/risklerini ve radyasyondan korunmayı güvenilir kanıtlarla değerlendirebileceksin.
ENERJİ NEREDEN GELİR
Fisyon ağır çekirdeğin daha küçük çekirdeklere bölünmesi; füzyon hafif çekirdeklerin daha ağır çekirdekte birleşmesidir. Tepkime ürünlerinin toplam kütlesi başlangıçtan küçükse fark E=Δmc² enerji bütçesine karşılık gelir. Nükleer santrallerde fisyon zinciri kontrol çubukları ve soğutma sistemleriyle yönetilir; yıldızların enerji kaynağı füzyondur.
Fisyon ve füzyonun ortak enerji kaynağıFisyon nötron alan ağır bir çekirdeğin iki orta çekirdeğe ayrılması ve yeni nötronlar çıkarmasıdır. Döteryum-trityum füzyonunda helyum-4, nötron ve enerji oluşur. Her iki süreçte başlangıç ve ürün kütleleri arasındaki fark açığa çıkan enerjiye karşılık gelir. FİSYON VE FÜZYONDA PARÇACIK–ENERJİ BÜTÇESİ FİSYON · BÖLÜNMEn + ağır çekirdeknnnniki orta çekirdek + 2–3 nçıkan n → yeni fisyonlarzincir tepkimesiürünler + enerji Q FÜZYON · BİRLEŞMEörnek: döteryum + trityum²H · p+n+³H · p+2n⁴Hen⁴He + n + enerji QCoulomb engeli aşılmalıçok yüksek sıcaklıkve yeterli hapsolmaGüneş ve yıldızların kaynağı milk > mson · Δm = milk − mson · Q = Δmc²Kütle–enerji toplamı, elektrik yükü ve nükleon sayısı korunur.Fisyon: santralde denetimli zincir · Füzyon: Dünya’da denetimli üretim hâlâ zordur.
Görsel 12.24: Fisyon ve füzyonun ortak enerji kaynağı
YARAR–RİSK DENGESİ
BoyutOlası yararRisk / yönetim gereği
Enerji yoğunluğuaz yakıttan çok enerjiyüksek güvenlik gereksinimi
İşletme emisyonudüşük doğrudan karbon salımıyaşam döngüsü değerlendirmesi
Süreklilikhava koşulundan az etkilenmesoğutma ve altyapı
Atıkhacim görece küçük olabiliruzun süreli radyoaktif yönetim
Kaza / güvenlikçok katmanlı sistemlerdüşük olasılık–yüksek sonuç
Örnek. 1 mg kütle farkının tamamı enerjiye dönüşüyor. c=3×10⁸ m/s. Enerji kaç joule olur?
ÇÖZÜM1 mg = 1×10⁻⁶ kg. E=Δmc² = 10⁻⁶·(3×10⁸)² = 9×10¹⁰ J. Büyük değer, c² çarpanından gelir.
SEN DENEFisyon ile füzyonu başlangıç çekirdekleri, örnek ortam ve ortak enerji kaynağı bakımından karşılaştır.
Cevabı gör
Fisyon ağır çekirdeği böler ve santrallerde kontrollü kullanılır; füzyon hafif çekirdekleri birleştirir ve yıldızlarda gerçekleşir. İkisinde de bağlanma/kütle farkı enerjiye karşılık gelir.
RADYASYONU NASIL DEĞERLENDİRİRSİN
İyonize radyasyon atomdan elektron koparabilecek enerjiye sahiptir; iyonize olmayan radyasyonda bu tekil foton enerjisi yoktur. Ancak güvenlik yalnız ada bakılarak değil tür, doz, süre, uzaklık ve zırhlamayla değerlendirilir. Temel korunma: süreyi azalt, uzaklığı artır, uygun zırhlama kullan.
Radyasyon türleri ve korunma ilkeleriİyonize radyasyon elektron koparabilecek enerjiye sahiptir. Korunmada maruziyet süresini azaltma, kaynaktan uzaklaşma ve uygun zırhlama birlikte değerlendirilir. RİSKİ “RADYASYON” SÖZÜ DEĞİL;TÜR, DOZ VE MARUZİYET BELİRLER İYONİZEatomdan elektron koparabilirX · gama · bazı parçacıklardoku ve DNA hasarı riski İYONİZE OLMAYANiyonlaştırmaya enerjisi yetmezradyo · mikro · IR · görünüryüksek maruziyetyine zararlı olabilir KORUNMA ÜÇGENİSÜREYİ AZALTgereksiz maruziyet yokUZAKLIĞI ARTIRkaynaktan uzaklaşZIRHLAMAuygun engel kullanYarar–risk kararı; güvenilir kaynak, doz bilgisi ve atık yönetimiyle temellendirilir.
Görsel 12.25: Radyasyon türleri ve korunma ilkeleri
SIK HATA“Bütün radyasyon tehlikelidir” veya “iyonize olmayan radyasyon tamamen zararsızdır” demek. Risk; dalga/parçacık türü, enerji, doz, maruziyet süresi ve biyolojik bağlama göre değerlendirilir.
SIK HATANükleer enerjiyi yalnız tek bir artı veya eksiyle yargılamak. Enerji üretimi, atık, kaza, iklim, ekonomi ve güvenlik boyutlarını kanıta dayalı olarak birlikte tart.
30 SANİYEDE
  • Fisyon böler; füzyon birleştirir.
  • Kütle farkı E=Δmc² ile enerjiye karşılık gelir.
  • Nükleer karar yarar–risk ve kaynak güvenilirliği ister.
  • Radyasyonda süre–uzaklık–zırhlama ilkelerini uygula.
12.4 çözüm pusulası: Sorunun ölçeğini bul; sonra uygun modeli seç.
BEŞ SORU · BEŞ İLK KARAR
Soru ailesiİlk hamleKapsam kontrolü
Planckklasik sorun → paket fikrikavramsal
Fotoelektrikönce eşik, sonra enerji bütçesif mi şiddet mi?
Malzemeözellik → işlev → cihaziç yapı yok
Parçacık / atomkuark–lepton–bozon sınıfıad ve yapı ilişkisi
Nükleersüreç + Δm + yarar/riskkaynak ve güvenlik
FOTOELEKTRİK TUZAKLARI
• Eşik altı ışıkta şiddeti artırınca kopma bekleme.
• Frekans ile fotoakımı, şiddet ile Eₖ,max’ı eşleştirme.
• Foton enerjisinden eşik enerjisini çıkarmayı unutma.
KAPSAM TUZAKLARI
• Yarı iletkende bant, P–N eklem; süper iletkende iç yapı ayrıntısına sapma.
• Proton/nötronu temel parçacık sanma.
• Kütle çekimini Standart Modelin taşıyıcıları arasına ekleme.
• Modern Atom çıktısına de Broglie, belirsizlik, Bohr veya orbital matematiği taşıma.
NÜKLEER TUZAKLAR
• Fisyon ile füzyonu ters yazma.
• mg → kg dönüşümünü unutma.
• Radyasyon riskini tür ve dozdan bağımsız mutlak cümlelerle anlatma.
12.4 ANAHTAR BAĞINTILAREfoton = h·fNE ANLATIR?ışığın tanecik modelinde foton enerjisiΦ = h·f0NE ANLATIR?metal yüzeyin eşik enerjisi / iş fonksiyonuEk,max = h·f − ΦNE ANLATIR?fotoelektrik enerji bütçesiE = Δm·c2NE ANLATIR?nükleer tepkimede kütle–enerji eşdeğerliği
SEMBOL SÖZLÜĞÜ · harf, anlam ve kullanılan birimEfotonbir fotonun enerjisiJ veya eVhPlanck sabitiJ·sfışığın frekansıHzΦmetalin iş fonksiyonuJ veya eVf0eşik frekansıHzEk,maxmaksimum fotoelektron kinetik enerjisiJ veya eVEkütle farkına karşılık gelen enerjiJΔmkütle farkıkgcışığın boşluktaki süratim/s
SINIFLANDIRMA SÖZLÜĞÜ
Fermiyon: madde parçacığı; kuark veya lepton.
Bozon: Standart Modelde etkileşimlerle ilişkili parçacık sınıfı.
Nükleon: proton veya nötron; kuarklardan oluşur.
İyonize radyasyon: atomdan elektron koparabilecek enerji taşır.
KAPSAM NOTU
Planck kavramsal; fotoelektrik matematiksel model içerir. Yarı/süper iletken iç yapısı ile Modern Atomun kuantum matematiği ana kapsam dışındadır.
SEKİZ ADIMLIK ÇALIŞMA PLANI
#ÇıktıÇalışma
112.4.1Siyah cisim sorunu → Planck çözümü akışını 4 kutuda çiz.
212.4.2Frekans/şiddet/metal değişkenli 8 fotoelektrik soru çöz.
312.4.3Bir fotoelektrik cihaz iddiasını iki güvenilir kaynakla denetle.
412.4.4-5Yarı/süper iletkenleri özellik–işlev–uygulamayla eşleştir.
512.4.612 fermiyon ve bozon–kuvvet ilişkisini şemaya yerleştir.
612.4.7Kuarktan atoma yapboz zincirini kur; kapsam dışını işaretle.
712.4.8Fisyon/füzyon ve radyasyon güvenliği için kanıt kartı hazırla.
8Tüm üniteHer cevapta model, kanıt ve kapsam sınırını bir cümleyle yaz.
Çıkış kartı: “Hangi ölçek?”, “Hangi model?”, “Değişken/kanıt ne?”, “Bu iddia kapsamda mı?”, “Kaynak güvenilir mi?” sorularını yanıtla.
9-12 · 15 ünite · her biri 5 katmanlı mini-koç · TYMM 2026 programına göre. 🔴 çok soru · 🟡 orta · 🟢 TYT temeli.

Tekrar Defterim

Yanlış yaptığın her soru buraya düşer. Seni 1, 3, 7, 15 ve 30 gün sonra yeniden karşılar — beynin tam unutmaya başladığı anda. Beş kez üst üste doğru yaparsan o soru defterden mezun olur. 🎓
Yanlışını saklamak için değil, onu ehlileştirmek için buradasın.

Sık Hatalar ve Tuzaklar

Sana bir sır vereyim: bu netler bilgiyle değil, dikkatle kaybedilir. Çoğu kişi bunları biliyordu ama tuzağa düştü. Timur Hoca'nın uyardığı bu tuzaklara her denemeden önce birlikte bir göz atalım, olur mu?
HATA KOÇU 3.0 · TEŞHİS → REFLEKS → KANIT

Yanlışı görmek yetmez; tekrar etmesini engelle.

Fizo son çalışmalarındaki kaybı sınıflandırır. Sen tuzak sinyalini tanır, doğru refleksi prova eder ve kendi hata kartını oluşturursun.

🧠 Profesyonel tuzak kütüphanesi

Ezber listesi değil: her kartta tuzak sinyali, yanlış refleks, doğru refleks ve 10 saniyelik kontrol bulunur.

🎯 Refleks antrenmanı

Altı gerçek sınav anı, beşer seçenek. Yanıtını işaretledikten sonra karar gerekçesini gör.

🗂️ Kişisel hata kartlarım

Çözdüğün kaynak veya denemedeki gerçek yanlışını, bir sonraki karşılaşmada kullanacağın kontrol cümlesine dönüştür.

✅ Deneme öncesi 60 saniye kontrol

Her denemeden önce bunları kendine hatırlat — işaretle:
Bu bölümü her deneme öncesi bir kez oku.

Moral Molası

Kısa bir mola, sana uygun bir tempo ve yeniden başlamak için küçük bir adım.

Biraz soluklanalım mı? 🙂 Aşağıdan bugün sana en yakın başlığı seç. İstersen mola verelim, istersen sıradaki küçük işi birlikte seçelim. Hepsini bugün bitirmen gerekmiyor.

💛 Neden Cüzdanı

Seni heyecanlandıran hedefini ve kendine hatırlatmak istediğin bir cümleyi yaz. Fizo, motivasyonun düştüğünde bu notunu sana gösterebilir. 💛
Korktuğun fizik değil — anlamadan ezberlemek. Anladığın an korku biter. Her konunun bir "aha" anı var: benim işim o anı sana göstermek, senin işin peşini bırakmamak. Korkuyu merakla değiştir; gerisi gelir.
"Geç kalmak" diye bir şey yok, yanlış hızda gitmek var. Bugün başlayan, dün başlayıp bırakanı geçer. Kalan zamanı "az" diye harcama — o zaman senin en büyük kozun. Bugünden başla.
Deneme seni yargılamak için değil, eksiğini göstermek için var. Kötü deneme = ücretsiz yol haritası. Netine üzülme; hangi konudan kaybettiğine bak, oraya çalış — bir sonraki denemede o konudan kaybın azalır.
Her gün aynı tempoda olmak zorunda değilsin. Önce neye ihtiyacın olduğunu seç: kısa bir mola mı, daha küçük bir hedef mi, farklı bir çalışma yolu mu? Bugünkü planını buna göre ayarlayalım; dinlenmek de planın bir parçası olabilir.
Karışıklık normal — çünkü her şeyi aynı anda düşünüyorsun. Çözüm: sadece BUGÜN'ü düşün. Konu Koçu'ndan 🔴 bir konu seç, 20 soru çöz. Yarını yarın düşünürüz. Tek adım, tek gün.
Sevdiklerinin baskısı çoğu zaman korkularından gelir, sana güvensizlikten değil. Onlara planını göster — "şu an şuna çalışıyorum" demek çoğu tartışmayı bitirir. Sen yolundayken gürültü azalır. Baskıyı yakıta çevir, ama kendi hızında.
Sınav öncesinde aklından birçok şey geçebilir. Şimdilik sadece ilk adımı seçelim: malzemelerini hazırla, omuzlarını rahat bırak ve kolay bulduğun sorudan başla. İstersen aşağıdaki kısa molayı da deneyebilirsin; sana iyi gelmeyen adımı atlayabilirsin.
Bu his gerçek ama tam görmüyor: kalan yolu büyütüp aldığın yolu küçültüyor. "Yetmeyecek" diyen kısım, ne kadar yol aldığını hesaba katmaz. Geriye dön: 3 ay önce bilmediğin kaç şeyi şimdi biliyorsun? Kanıt orada. Yetiyor; sadece biraz daha sabır istiyor.
🫁 Fizo’yla kısa bir mola
Kaygılıysan ya da deneme öncesi gerginsen sesi aç; sonra Fizo'yla adım adım ilerle:
Her adıma dokunarak dinleyebilirsin. Sayılar kayıtla birlikte ilerler; istemediğin adımı atlayabilirsin.
💬 Fizo: Acelemiz yok. Hazır olduğunda küçük bir adımla devam edebilir, istersen molanı biraz uzatabilirsin. 🙂
Kendi temponu bul. Küçük adımlar da ilerlemedir. 🌱
Bu bölüm hakkında

Fizo, çalışma motivasyonu ve kısa mola önerileri sunan bir eğitim uygulamasıdır. Fizo tıbbi bir cihaz değildir; hastalıkların teşhisi, tedavisi veya önlenmesi amacıyla tasarlanmamıştır. Sağlıkla ilgili bir sorun için nitelikli bir sağlık uzmanına danış.

Yıl Boyu Plan

Maarif çalışma yolunu sınıfına göre kuralım. 2026–27’de 11. sınıftaysan normal öğrenim akışında hedefin YKS 2028, 10. sınıftaysan YKS 2029, 9. sınıftaysan YKS 2030. Aşağıdaki yeni programın 12. sınıf planı, 2027–28’e hazırlık örneğidir; bugünkü 12. sınıfın veya mezunların önceki müfredat planı değildir.
🎯 Hedefin sınıfına göre
11. sınıf → YKS 2028
10. sınıf → YKS 2029
9. sınıf → YKS 2030
2026–27 ders yılı · Maarif Modeli fizik

🧭 Bu yıl senin için en kritik 3 şey

Bütün planı ezberlemene gerek yok. Sınıfını seç — bu yılın 3 önceliğini ve yolun neresinde olduğunu söyleyeyim.
9. Sınıf · 2026–27 · hedef sınav: YKS 2030. Yolun 1. yılı — temel atma zamanı. Bu yıl 3 iş: 1) Kuvvet-hareket-enerji mantığını sağlam kur (YKS fiziğinin kökü burası). 2) Düzenli soru çözme alışkanlığı edin, TYT mantığına ısın. 3) "Fizik korkusunu" bu yıl yen — erken tanış, sevmeye başla.💬 Fizo: Acele yok. Şimdi attığın sağlam temel, 12'de seni uçurur.
10. Sınıf · 2026–27 · hedef sınav: YKS 2029. Yolun 2. yılı — ısınma bitiyor. Bu yıl 3 iş: 1) Elektrik ve dalgalar — TYT'de en çok soru gelen yerler, buraya yüklen. 2) 9. sınıfın eksiklerini kapat (fizik kümülatiftir). 3) Grafik okumayı bu yıl kas hâline getir.💬 Fizo: TYT netlerin bu yıl şekilleniyor — istikrar tam zamanı.
11. Sınıf · 2026–27 · hedef sınav: YKS 2028. Yolun 3. yılı — iş ciddileşiyor. Bu yıl 3 iş: 1) AYT yükünü üç üniteyle kur: atışlar ve Newton, elektrik-manyetizma ve optik. 2) Konu testlerinden sonra düzenli AYT branş denemesi rutini kur. 3) 9-10 temelini 11. sınıf sorularına bağla.💬 Fizo: Atışlar artık 11'in başında. İlk ünitede temeli sağlam kurarsan yılın geri kalanı birbirine bağlanır.
YKS 2028 · 2027–28 için 12. sınıf hazırlık örneği. Bu, bugünkü 12. sınıf öğrencisinin programı değildir. Maarif yolunda son yıla geldiğinde üç başlığı birlikte planla: 1) Yeni programın 12. sınıf üniteleri. 2) 9–11 tekrarları ve deneme analizi. 3) Zaman yönetimi ve çalışma düzeni. Aylık dağılım örnektir; o yılın okul planı ve resmî sınav duyurularıyla güncellenmelidir.💬 Fizo: Önce bu yılın temelini kur. Sonraki yılın konuları burada seni bekliyor.
Üniteler: Fizik Bilimi ve Kariyer Keşfi · Kuvvet ve Hareket · Akışkanlar · Enerji (Isı)
Eyl–Eki
Fizik Bilimi ve Kariyer Keşfi + Kuvvet ve Hareket'e giriş: nicelikler, skaler/vektörel, vektörler
Kas–Ara
Kuvvet ve Hareket: temel kuvvetler, hareket türleri
Oca–Şub
Akışkanlar: basınç, sıvı basıncı, açık hava basıncı, kaldırma kuvveti, Bernoulli
Mar–Nis
Enerji: iç enerji, ısı-sıcaklık, öz ısı, hâl değişimi, ısı aktarımı
May–Haz
Tekrar + eksik kapatma. Gelişim Takibim'de 9. sınıf çıktılarını tek tek işaretle.
💬 Timur Hoca: 9. sınıf sıkıcı gelir ama senin sınavının (YKS 2030) temeli burada atılıyor. Şimdi sağlam olan, 12'de rahat eder.
Üniteler: Kuvvet ve Hareket · Enerji · Elektrik · Dalgalar
Eyl–Eki
Kuvvet ve Hareket: yatay doğrultuda sabit hızlı ve sabit ivmeli hareket, hız-zaman ve konum-zaman grafikleri
Kas–Ara
Enerji: iş, güç, enerji; mekanik enerjinin korunumu, enerji kaynakları ve enerjinin verimli kullanımı
Oca–Şub
Elektrik: akım, potansiyel fark, direnç, Ohm yasası, eşdeğer direnç, üreteçler, elektrik güvenliği ve topraklama
Mar–Nis
Dalgalar: dalga türleri ve temel kavramlar, su dalgaları, yansıma-kırılma, rezonans ve deprem, deprem modeli
May–Haz
Tekrar + TYT tarzı soru pratiğine başla. Grafik okumaya alış.
💬 Timur Hoca: Grafikleri bu yıl sevmeye başla; TYT ve AYT'nin yarısı grafik. Şimdi alışan sınavda kazanır.
Üniteler: Kuvvet ve Hareket · Elektrik ve Manyetizma · Optik
Eyl–Ara
Kuvvet ve Hareket: önce serbest düşme ve iki boyutta sabit ivmeli hareket (atışlar); ardından Newton yasaları, sürtünme, limit hız ve çembersel hareket. Yılın en ağır ünitesi (54 ders saati) — 4 ay ayrılmasının sebebi bu, acele etme.
Oca–Mar
Elektrik ve Manyetizma: elektriksel kuvvet-alan, manyetik alan-kuvvet, indüksiyon ve transformatörler (48 ders saati). Yarıyıl tatilinde ilk ünitenin eksiklerini kapat.
Mar–May
Optik (36 ders saati): ışık şiddeti-aydınlanma, düzlem ve küresel aynalar, kırılma, görünür derinlik, fiber optik, prizmalar, mercekler ve görüntü oluşumu.
Haz
Tekrar + eksik kapatma + branş denemeleri. AYT'ye tam geçiş: TYT+AYT branş denemeleri, yanlış analizi rutini.
💬 Timur Hoca: Atışlar, optik ve elektromanyetik indüksiyon artık bu sınıfta. 11 iyi giderse 12'de işin büyük ölçüde pekiştirmeye kalır — YKS 2028'e en çok bu yıl hazırlanılır.
Üniteler: Kuvvet ve Hareket · Enerji · Dalgalar ve Elektromanyetik Işınım · Madde ve Doğası
Eyl–Eki
Kuvvet ve Hareket: tork ve denge, kütle/ağırlık merkezi, itme-momentum, momentumun korunumu, eylemsizlik momenti ve açısal momentum çıkarımları.
Kas–Ara
Enerji: yay kuvveti ve yay potansiyel enerjisi, iş-enerji, sürtünmeli sistemlerde enerji, enerji korunumu ve makine verimi. Haftada 1 gün 9-10 tekrarı başlasın.
Oca–Şub
Dalgalar ve Elektromanyetik Işınım: su ve ışık dalgalarında kırınım-girişim; renkler, elektromanyetik spektrum ve günlük yaşam uygulamaları. Yarıyıl tatilinde ilk dönemin eksiklerini kapat.
Mar–Nis
Madde ve Doğası: siyah cisim ışıması ve Planck, fotoelektrik etki, yarı/süper iletken uygulamaları, Standart Model, Modern Atom Teorisi, nükleer enerji ve radyasyon.
May
Yeni konu yok. Tam tekrar + eksik kapatma + Net Defteri'nin baştan sona okunması.
Sınav öncesi
Tekrar, deneme analizi ve dinlenmeyi dengede tut. Uyku düzenini koru; son haftanın yoğunluğunu kendine göre ayarla. → Hedef: YKS 2028. Kesin sınav tarihi için ÖSYM takvimini izle.
📊 Deneme takvimi (hedef, zorunluluk değil):
Eyl–Ara
Ayda 1 TYT + 1 AYT genel deneme, artı haftada 1 fizik branş denemesi
Oca–Mar
Ayda 2 TYT + 2 AYT genel deneme, branş denemeleri devam
Nis–May
Haftada 1 TYT + 1 AYT (sınav saatinde, tek oturuşta, telefonsuz)
Çözülen deneme sayısı değil, analiz edilen deneme sayısı işe yarar. Analiz edemeyeceğin denemeyi çözme.
💬 Timur Hoca: 12. sınıf konularını erteleme; her yeni başlığı 9-11'den kısa bir geri çağırmayla bağla. Nisan sonundan sonra ağırlığı tekrar, analiz ve denemeye çevir.
9, 10 ve 11. sınıf için Maarif çalışma yolu; YKS 2028 için sonraki yılın hazırlık örneği. Aylık öneriler okulunun yıllık planının veya ÖSYM sınav duyurularının yerini tutmaz.

Haftalık Günlüğüm

2026-2027'nin tamamı burada, hafta hafta. Her hafta ne yaptığını işaretle, ne çözdüğünü not al. Yıl bitince koca bir "ben yaptım" kanıtın olacak — ve onu birlikte dolduracağız.

🪞 Haftanın Yansıması

Tik atmak güzel ama asıl gelişim düşününce gelir. Her hafta sonu kendine bu 3 soruyu sor, cevaplarını haftanın satırına not al:
💬 Fizo: Bu üç cevap, koca bir tik listesinden daha değerli — çünkü seni yönlendirir. Düşünmeden ilerlemek, pusulasız yürümektir.

⭐ Bu hafta kendine kaç verirsin?

Kötü bir hafta, kötü bir sen değildir. Bir hafta her şeyi belirlemez. Sebebini yaz (yorgunluk? plan? moral?) ve gelecek hafta SADECE bir şeyi düzelt. Buraya gelip dürüstçe puan vermen bile başlı başına bir olgunluk.
Ortalama da ilerlemedir — sıfır değil. Bu haftayı "idare" yapan neydi? Onu bul, gelecek hafta bir tık yukarı çek. Küçük artışlar birikince büyük fark olur.
Güzel hafta! 👏 Bunu tekrarlanabilir kılan neydi — onu not al ve sürdür. İstikrar, tek parlak haftadan çok daha güçlüdür.
Muhteşem! 🔥 Ama tatlı tuzağa dikkat: bir harika hafta seni gevşetmesin. Aynı ritmi koru — asıl mesele, harika haftaları arka arkaya getirmek.
Hafta 1 · çözdüğüm / net:
Hafta 2 · çözdüğüm / net:
Hafta 3 · çözdüğüm / net:
Hafta 4 · çözdüğüm / net:
Hafta 5 · çözdüğüm / net:
Hafta 6 · çözdüğüm / net:
Hafta 7 · çözdüğüm / net:
Hafta 8 · çözdüğüm / net:
Hafta 9 · çözdüğüm / net:
Hafta 10 · çözdüğüm / net:
Hafta 11 · çözdüğüm / net:
Hafta 12 · çözdüğüm / net:
Hafta 13 · çözdüğüm / net:
Hafta 14 · çözdüğüm / net:
Hafta 15 · çözdüğüm / net:
Hafta 16 · çözdüğüm / net:
Yarıyıl tatili bu ayda — dinlen ama tümden kopma. Eksik konu kapatma zamanı.
Hafta 17 · çözdüğüm / net:
Hafta 18 · çözdüğüm / net:
Hafta 19 · çözdüğüm / net:
Hafta 20 · çözdüğüm / net:
Hafta 21 · çözdüğüm / net:
Hafta 22 · çözdüğüm / net:
Hafta 23 · çözdüğüm / net:
Hafta 24 · çözdüğüm / net:
Hafta 25 · çözdüğüm / net:
Hafta 26 · çözdüğüm / net:
Hafta 27 · çözdüğüm / net:
Hafta 28 · çözdüğüm / net:
Hafta 29 · çözdüğüm / net:
Hafta 30 · çözdüğüm / net:
Hafta 31 · çözdüğüm / net:
Hafta 32 · çözdüğüm / net:
Hafta 33 · çözdüğüm / net:
Hafta 34 · çözdüğüm / net:
Hafta 35 · çözdüğüm / net:
Hafta 36 · çözdüğüm / net:
🏁 Haziran · Yıl Sonu
Yeni konu yok; yoğun deneme + tekrar + yanlış analizi. Bu 36 haftalık günlüğe bak — nereden nereye geldiğini gör. Gurur duy.
Her hafta bir satır. Yıl bitince bu günlük, emeğinin kanıtı olacak.

Haftalık ve Aylık Hedefler

Küçük adımların yönünü buradan alır. Timur Hoca'yla bu hafta ve bu ay için sana net hedefler koyduk — yaptıkça işaretle, ben ilerlemeni takip edeyim. 🙂

🚧 Engel Tamiri — bu hafta beni ne durduruyor?

Hedef koymadan önce yolundaki taşı kaldıralım. Bu hafta seni en çok ne durduruyor? Dokun — birlikte aşalım.
🚧 "2 dakika kuralı". Hedefin çözmek değil, başlamak: kitabı aç, tek bir soruyu oku ve verilenleri deftere yaz. Başlamak, bitirmekten zordur — başlarsan devamı gelir. Erteleme çoğu zaman mükemmeliyetçilikten doğar: "ya kötü olursa?" Kötü de olsa başla, düzeltiriz.
🚧 Tek konu kuralı. Beyin her şeyi aynı anda düşününce kilitlenir. Bu hafta SADECE bir konu seç (aşağıdaki "Tempona göre hedef"e bak). Tek konu, tek liste. Belirsizlik azalınca hız gelir.
🚧 Tükenmişlik tembellik değil, fren sinyali. Bugün dinlen, suçluluk duyma. Yarın 20 dakika + 20 soru — küçük ama düzenli. Sen maraton koşuyorsun; ara vermek de antrenmanın parçası.
🚧 İrade değil, ortam kazanır. Çalışırken telefonu başka odaya koy ya da uçak moduna al. Bir blok çalış, sonra kısa mola (blok süreni kendin ölç; 20-25 dk iyi bir başlangıç). Görmediğin bildirim seni bölemez — en kolay net buradan gelir.
🚧 Odak bir yetenek değil, bir kurulum meselesi. Kronometreyi kur ve tek işe kilitlen; blok bitince kısa mola. 20-25 dk iyi bir başlangıç ölçüsüdür ama sihirli sayı değil — kendi blok süreni ölçerek bul (dikkatinin kaçtığı andan 5 dk öncesi). Masanda sadece o dersin materyali olsun; dağınık masa, dağınık kafa demektir.
🚧 Bütün yılı bugün taşımana gerek yok. Yılı haftaya, haftayı bugüne böl; sadece bugünkü tek görevini yap (Günlük'e bak). Fil, lokma lokma yenir. Panik uzağa bakınca gelir — sen yakına bak.

🎚️ Tempona göre bu haftaki hedefin

Herkesin temposu farklı. Şu an neredeysen ona dokun — bu haftaki hedefini ona göre vereyim.
Bu hafta: 1 konu bitir · 60-80 soru · 1 branş denemesi. Amaç hız değil alışkanlık — azı düzenli yap, sıfır gün bırakma. Temeli sağlam atan sonra uçar.
Bu hafta: 1-2 konu · ~150 soru · 1 genel deneme + yanlış analizi. İstikrar tam senlik — bu tempoyu koru, net kendiliğinden gelir.
Bu hafta: 2 konu · 250+ soru · 2 deneme · her yanlış Net Defteri'ne. Kendini zorla — büyüme, konfor bölgesinin hemen dışında. Ama dinlenmeyi de programa koy, yanma.

📆 Bu haftanın hedefleri

💬 Timur Hoca: 4+ tik = güçlü bir hafta. Hepsini yapamazsan da dert etme; önemli olan haftayı sıfır bırakmamak.

🗓️ Bu ayın hedefleri

🔎 Ay sonu · kendine 3 soru
1) Bu ay en iyi ne gitti?
2) En çok nerede tıkandın?
3) Gelecek ay tek net hedefin ne?
Timur Hoca: Bu üç cevap gelecek ayını belirler. Kendine dürüst ol.

🗓️ Haftanın ritüeli (örnek şablon)

Ne zaman ne yapacağını bilmek işin yarısıdır. Kendi programına uyarla:
💬 Timur Hoca: Program esnektir; kaçırdığın günü ertesine taşı, kendini yeme. Ritmi olan öğrenci motivasyonu beklemez.

🔥 30 Günlük Meydan Okuması

Fiziğe dokunduğun her gün bir kutu doldur. Amaç mükemmellik değil — zinciri kırmamak.
💬 Timur Hoca: 30 kutu dolunca "ben fizik yapamıyorum" cümlesi çoktan gitmiş olacak. Bir kutu bugün senden.
Günlük tikler → haftalık hedefler → aylık resim. Koçun hep burada.

Hedef Bölüm Pusulası

YÖK ATLAS 2025 VERİSİYLE · SAYISAL

Hayalini “kaç net?” sorusundan bir çalışma rotasına çevirelim.

Önce hedef bölümünü seç. Son TYT ve AYT denemelerini okuyup sana yaklaşık hedef aralığını, ders ders açığını ve ilk dört haftanın gerçekçi basamağını göstereceğim.

Pusula yön gösterir; tercih kararı vermez. Resmî kılavuz ve güncel YÖK Atlas verisi son kontroldür.

Çalışma Teknikleri

"Çok çalışıyorum ama olmuyor" diyorsan, sorun emeğinde değil — yönteminde. Timur Hoca'nın fizikte gerçekten işe yarayan tekniklerini getirdim; bir tanesini bugün dene, farkı gör.

🎯 Hangi teknik sana lazım?

Sorununu seç — sana en uygun tekniği söyleyeyim, sonra aşağıdan detayına bakarsın.
Sana lazım: Aktif tekrar. Kitabı kapat, konuyu kendi cümlelerinle birine anlatır gibi sesli anlat. Pasif okuma buharlaşır; anlatarak öğrenmek kalıcıdır (öğretme etkisi). Takıldığın yer, tam da çalışman gereken yerdir.
Sana lazım: Yanlış analizi. Her yanlışını sebebiyle etiketle (kavram/işlem/dikkat/zaman). Net, çözdüğün soru sayısından değil, düzelttiğin hatadan gelir. Analiz edilmeyen 100 soru, analiz edilen 10 sorudan daha az iş görür.
Sana lazım: Önce anla, sonra çöz. Formülün nereden geldiğini bir kez gör/türet; mantık oturunca ezber yükü düşer, uygulama kendiliğinden gelir. Anlamadan ezber, ilk zor soruda döner.
Sana lazım: Zaman bloğu. Telefonu başka odaya koy, kronometreyi kur ve TEK işe kilitlen; blok bitince kısa bir mola ver. Başlangıç için 20-25 dk iyi bir ölçü ama sihirli bir sayı değil — dikkatinin kaçtığı andan 5 dk öncesi, senin gerçek blok sürendir. Onu ölç, ona göre kur.
Sana lazım: Aralıklı tekrar. Yeni konuyu 4 kez tekrar et: 1 gün — 1 hafta — 1 ay — sınavdan önce. Tekrar = kitabı kapatıp hatırlamaya çalışmak, okumak değil. Unutma eğrisini böyle kırarsın.
Sana lazım: Kendini test et. Küçük deneme/sorularla eksiğini gör (Gelişim Takibim + Net Defteri tam bunun için). Ölçmediğin şeyi geliştiremezsin; teşhis, tedavinin yarısıdır.
Formülün nereden geldiğini görmeden soru çözme. Anlamadan çözülen soru ezberdir, sınavda ilk o uçar. Konuyu "neden böyle?" diye sorgula.
Kitaba bakmadan konuyu kendi cümlelerinle anlat ya da yaz. Anlatamıyorsan öğrenmemişsindir — nerede takıldığın da böyle ortaya çıkar.
Her gün 1 saat, tek günde 7 saatten iyidir. Beyin tekrarla ve aralıkla öğrenir. Süreklilik, yoğunluğu yener.
Önce kendin dene, sonra çözüme bak. Çözemediğin soruyu işaretle; bir hafta sonra tekrar dön. Bakıp geçtiğin soru öğrenilmez.
Soruları baştan süreyle çöz. Hız ancak baskı altında gelişir; sınavda ilk kez acele edersen şaşırırsın. Antrenmanı sınav gibi yap.
Her yanlışta "neden?" diye sor: kavram mı, işlem mi, dikkat mi, zaman mı? Net asıl buradan gelir. Net Defteri'ni tutan kazanır.
Yeni konuyu 4 kez tekrar et: 1 gün — 1 hafta — 1 ay — sınavdan önce. Tekrar demek kitabı açıp okumak değil; kitabı kapatıp hatırlamaya çalışmak demek. "Öğrenmiştim ama unuttum"un ilacı budur.
Tek konudan arka arkaya 40 soru çözmek çalışırken iyi hissettirir ama kalıcılığı düşüktür: soruyu okumadan hangi formülü kullanacağını zaten bilirsin. Sınavda ise soru "ben bir enerji sorusuyum" demez.

Yap: Haftada bir kez karışık set hazırla — bu haftanın 2 konusu + daha önce bitirdiğin 2 konudan toplam 20 soruyu sırası karışık çöz. Her sorunun başında 5 saniye dur ve kendine sor: "bu soru hangi ilkeyle çözülür?" (korunum mu, Newton mu, kinematik mi?) Fizikte asıl zorluk çözmek değil, bu kararı vermektir.
En korktuğun/zor konuya zihnin en açık olduğu saatte gir. Herkesin zihni farklı saatte açılır — özellikle sizin yaşınızda bu genelde sabah değildir; ergenlikte biyolojik ritim geriye kayar. Bir hafta boyunca "bugün en verimli olduğum saat" diye not al; o dilime en zor konuyu koy, kolay işleri yorgun saatlere bırak.

🧲 Fiziğe özel 6 refleks

Yukarıdakiler her ders için geçerli. Aşağıdakiler sadece fizik için — netini asıl bunlar taşır.
1) Serbest cisim diyagramı refleksi
Kuvvet geçen her soruda, işleme başlamadan önce cismi tek başına çiz ve üzerine etki eden kuvvetleri koy (ağırlık, normal, ip gerilmesi, sürtünme, uygulanan). Cismin uyguladığı kuvvetler bu diyagrama girmez. Diyagram çizilmeden yazılan denklem, çoğu zaman eksik kuvvetli denklemdir.
2) Birim ve boyut kontrolü
Sonucu yazmadan önce birimine bak: hız istenen soruda cevabın m/s çıkmalı. Formülün iki tarafının boyutu tutmuyorsa formül yanlış kurulmuştur — hesabı bitirmeden yakalarsın. Aynı refleks mertebe için de geçerli: bir arabanın hızı 10³ m/s çıktıysa bir yerde hata var.
3) İşaret kuralı: önce pozitif yönü seç
Soruya başlarken pozitif yönü sen belirle ve kâğıda yaz (ör. "sağ ve yukarı +"). Sonra bütün vektörleri o kurala göre işaretle; g'yi keyfine göre bazen +, bazen − yapma. Cevabın işareti de bilgi taşır: "−" çıkması, seçtiğin yönün tersi demektir, hata demek değildir.
4) Grafik okuma protokolü
Her grafikte aynı üç soruyu sırayla sor: (1) Eksenler ne? (hangi büyüklük neye karşı çizilmiş) (2) Eğim ne anlama geliyor? (3) Alan ne anlama geliyor? Hız-zamanda eğim ivme, işaretli alan yer değiştirmedir; konum-zamanda eğim hızdır. Eksenleri okumadan şekle bakıp "bu düzgün hızlanıyor" deme.
5) Uç durum (limit) testi
Bulduğun ifadeyi uç değerlerde dene: açı 0 olursa? Kütle çok büyürse? Sürtünme sıfır olursa? Sonuç sağduyuya aykırı çıkıyorsa formül yanlıştır. Bu, cevabı 10 saniyede denetlemenin en ucuz yolu — özellikle şıklardan birini elemek için birebir.
6) Sembolik çöz, sayıyı en sona koy
Verilen sayıları hemen yerine koyma; işlemi harflerle götür, sadeleştir, en sonda sayıları yerleştir. Böylece hem işlem hatası azalır, hem hangi büyüklüğün sonuca nasıl etki ettiğini görürsün (ör. "süre kütleye bağlı değilmiş"). Sayıyla başlayan çözüm, hata yaptığında nereye döneceğini de bilmez.
💬 Timur Hoca: Hepsini birden değil, bu hafta bir tanesini dene. Küçük bir alışkanlık, büyük bir fark yaratır.
Yöntem değişince "yapamıyorum" da değişir.

Deneme ve Genel Sınav Koçu

Denemenin bütününü görmeden fiziğe doğru reçete yazamayız. Burada tüm derslerinin netlerini, süre ve kayıp nedenini birlikte okuyacağım; sana bir genel sınav hedefi ve fizik için ayrı bir uzman müdahalesi vereceğim. Konu öğretiminde alanım yine fizik — ama sınav masasında bütün tabloyu göreceğim.

🧭 Genel Deneme Koçu

TYT veya AYT Sayısal denemendeki bütün ders netlerini gir. Fizo en zayıf oranı, toplam eğilimi ve fiziğin tablodaki yerini birlikte okusun.

🔬 Fizik Branş Pusulası

⏳ Sınav Geri Sayımı

Sınav (ya da hedef deneme) tarihini (tarayıcıda) gir — kaç gün kaldığını ve o döneme özel ne yapman gerektiğini Fizo söylesin.

🧮 Net nasıl hesaplanır? · ne zaman boş bırakılır?

4 yanlış 1 doğruyu siler. Net = doğru − (yanlış ÷ 4). 7 soruluk TYT fizikte 3 doğru + 4 yanlış yaptıysan netin 3 − 1 = 2'dir. Yani her yanlış, kazandığın bir doğrunun dörtte birini geri alır — boş bırakmak ise hiçbir şey götürmez.
Hiçbir şıkkı eleyemediysen: boş bırak. Tamamen tahminle işaretlemek uzun vadede net kaybettirir.
2 veya daha fazla şıkkı elediysen: kalanlardan birini işaretle. Artık şans senin lehine döner.
🎯 Fizikte eleme ucuzdur: çoğu zaman birim, işaret veya mertebe kontrolüyle 3 saniyede iki şık gider. "Sonuç m/s olmalı", "bu kuvvet negatif çıkamaz", "cevap 10³ mertebesinde olmalı" — bunlar da fizik bilgisidir, tahmin değil.
(Net hesabı iki oturumda da aynıdır: TYT ve AYT.)

⏱️ Süre bütçen

TYT: 120 soru / 165 dakika → soru başına ortalama ~1 dk 20 sn. AYT: 80 soru / 180 dakika → soru başına ortalama ~2 dk 15 sn.
Fizik bu bütçenin küçük ama pahalı bir dilimi: TYT'de 7 soruya ~10 dakika, AYT'de 14 soruya ~35-40 dakika ayır. TYT'de fiziğe 25 dakika harcarsan o dakikaları matematikten çalmış olursun.
Terk eşiği: AYT'de 90 saniye, TYT'de 45 saniye. Süre dolduğunda elinde bir yol haritası yoksa işaretle ve geç. Yol haritan varsa 30 saniye daha ver, sonra yine geç. (Bu kural uygulamanın her yerinde aynıdır.)

📈 Net Hedef Merdivenin

Fizik iki sınavda karşına çıkar: TYT'de 7 soru (9-10. sınıf konuları), AYT'de 14 soru (11-12. sınıf). Hangisine çalışıyorsan onun merdivenine dokun — her denemede sadece +1'le hedefe götüreyim.
🟢 TYT Fizik · 7 soru · 9-10. sınıf
Merdiven: Diyelim 1-2'desin. TYT fizik tamamen 9 ve 10. sınıf konuları — hepsi ulaşılabilir. 1 → 2 → 3 → 4… Her denemede +1. Önce 9. sınıf temelleri (kuvvet, hareket, enerji). 7'nin hepsi senin olur, acele yok.
Merdiven: 3-4 güzel başlangıç! 3 → 4 → 5 → 6. Her denemede +1. TYT'de fizik sadece 7 soru; en çok soru gelen 10. sınıf konularını (elektrik, dalgalar) sağlamlaştır.
Merdiven: 5-6 çok iyi! 5 → 6 → 7. Tavana 1-2 net kaldı. Artık dikkat hatası ve grafik okuma — TYT fizikte sık tuzak. Temiz çöz, 7 net kapıda.
Merdiven: 7/7 — TYT fiziğini bitirdin! 👏 Şimdi bu neti her denemede tekrar yakala (istikrar), sonra gözünü AYT'ye çevir. TYT'de tam net, sıralamada ciddi avantaj.
🔴 AYT Fizik · 14 soru · 11-12. sınıf
Merdiven: Diyelim 3'tesin — panik yok, AYT fizik zorlu ama herkes buradan başlar. 3 → 4 → 5 → 6 → 7… Her denemede +1. 9-10 temelin sağlamsa 11. sınıf konularına gir. Uçmuyoruz, tırmanıyoruz.
Merdiven: 5-8 güzel temel! 5 → 6 → 7 → 8 → 9. Her denemede +1. En çok yanlış yaptığın 2 konuya (çoğu zaman indüksiyon, optik) yüklen; çift haneli net yakın.
Merdiven: 9-11 çok iyi! 9 → 10 → 11 → 12 → 13. Her denemede +1. Artık iş ince ayarda: 12. sınıf konuları (tork-momentum, kırınım-girişim, modern fizik) + dikkat/zaman hatalarını kes. 13+ çok yakın.
Merdiven: 12-14 muhteşem! 👑 Kalan netler en zoru ama +1 +1 gelir: 12 → 13 → 14. Zor soru + düzenli tekrar + sıfır dikkat hatası. AYT fizikte tam net, sayısalda elindeki en sağlam kozlardan biridir.

🔧 Netim neden artmıyor?

Netin bir süredir yerinde mi sayıyor? Bu neredeyse her öğrencinin başına gelir — panik değil, teşhis zamanı. Çünkü yanlış sebebe çalışırsan net yerinde sayar; doğru sebebi bulursan +1 çabuk gelir. Dürüstçe: sana en çok hangisi benziyor?
🔍 Teşhis · Analiz eksikliği: Bu, bir numaralı net katilidir. Bakmadığın yanlışı bir sonraki denemede yine yaparsın — farkında olmadan kendi hatalarını ezberliyorsun. Net'i çözdüğün soru sayısı değil, üstüne düşündüğün soru sayısı belirler.💊 Reçete: Her denemeden sonra yanlışlarını al; her birinin yanına neden yanlış yaptığını yaz — bilgi mi, dikkat mi, işlem mi? Analiz edilen 10 soru, analiz edilmeyen 100 sorudan daha değerlidir. Kaybın en görünür olduğu yer burası; çoğu öğrencinin en hızlı ilerlediği alışkanlık da bu.
🧠 Teşhis · Anlama yanılsaması: Hocayı ya da çözümü izleyince kafan "tamam, anladım" der. Ama tanıdık gelmek ile bilmek aynı şey değildir; beyin bu ikisini karıştırır. Sınavda boş sayfayla baş başa kalınca farkı anlarsın.💊 Reçete: Çözümü kapat, soruyu sıfırdan kendin çöz. Konuyu birine anlatır gibi sesli anlat — takıldığın yer, tam da öğrenmen gereken yerdir.💬 Timur Hoca: "İzleyerek değil, kendin yaparak öğrenirsin. Elin çözmüyorsa kafan da bilmiyordur — ve bunu görmek kötü değil; artık nereye çalışacağını biliyorsun."
🛋️ Teşhis · Konfor bölgesi tuzağı: İyi olduğumuz konuyu çalışmak keyiflidir, çünkü kendimizi başarılı hissederiz. Ama kaçırdığın net, tam da elini sürmediğin zayıf konularda saklıdır. Rahat hissetmek, çoğu zaman öğrenmenin durduğu yerdir.💊 Reçete: En zorlandığın 2 konuyu yaz, bu hafta mesaini onlara ayır. Zorlanmak = beynin yeni bağ kurması demektir (bilerek zorluk).💬 Timur Hoca: "O +1 genelde en sevmediğin konudan gelir. Sevmediğin yere gitmezsen net hep aynı kalır."
📉 Teşhis · İstikrarsızlık (unutma eğrisi): Beyin, tekrar etmediğin şeyi siler. Bir günde 6 saat, sonra 5 gün boşluk — o 6 saatin çoğu buharlaşır, hep sıfırdan başlarsın. Sorun yeteneğin değil, süreklilik.💊 Reçete: Az ama her gün > ara ara çok. Günde 45 dk fizik, haftada 5 gün, mümkünse aynı saatte. Her yeni konuyu 4 kez tekrar et: 1 gün — 1 hafta — 1 ay — sınavdan önce (aralıklı tekrar) — kalıcı net böyle gelir.
🎯 Teşhis · Teknik sorunu (bilgi değil): Bu aslında iyi haber! Bilgi sende var; puanı performans katmanında sızdırıyorsun: dikkat, işlem, zaman, panik. Bunlar konu çalışarak değil, sınav provası yaparak çözülür.💊 Reçete: Süreli çöz (deneme = provanın kendisi). Kolayları önce topla; terk eşiğini uygula (AYT 90 sn / TYT 45 sn) ve takıldığın soruyu sona bırak. Her dikkat/işlem hatasını Net Defteri'ne sebebiyle yaz; 2 hafta sonra aynı tuzağa düşmediğini göreceksin.
🧱 Teşhis · Temel eksikliği: Fizik kümülatiftir, duvar gibi örülür — bir alt tuğla eksikse üstü çöker. Çoğu zaman anlamadığın AYT (11-12) konusunun asıl sorunu, altındaki TYT (9-10) temelindedir.💊 Reçete: Anlamadığın konunun bir alt basamağına in. İndüksiyon zorsa önce manyetik alanı, enerji zorsa önce kuvvet-işi sağlamlaştır.💬 Timur Hoca: "Geri gitmek zayıflık değil, akıllılıktır. Temeli sağlam olan hızlı yükselir."
Genelde birden fazlası bir aradadır. En baskın olanı seç, 2 hafta ona yüklen, sonra buraya geri gel. Plato genelde böyle kırılır: doğru sebebe çalışarak.

📋 +1 net nasıl gelir? · haftalık reçete

Merdiveni gördün, sebebini bulduk — peki +1 net somut olarak nasıl gelir? İşte 5 adımlık haftalık reçete. Bu hafta uygula, yaptıkça işaretle:
✅ Bu döngü, +1'in en kısa yoludur. Ertesi hafta yeni 2 konu. Gerçekçi hedef: her 2-3 denemede bir kalıcı +1. Net denemeden denemeye dalgalanır — tek bir denemeye bakma, son 5 denemenin ortalamasına bak; o yükseliyorsa yoldasın. Uçmuyoruz — basamak basamak.

🏆 +1 net ne kadar değerli?

"Sadece 1 net" kulağa küçük gelir. Ama sayısalın matematiği şöyle: her yıl yüz binlerce öğrenci yarışır ve sıralama çok sıktır — herkes birbirine çok yakın. Bu yüzden birkaç net, seni binlerce kişinin önüne taşır.
🔝 Tepe (ilk 10 bin): Aday sayısı az ama puanlar birbirine yapışık. Burada 1-2 net bile binlerce sıra oynatabilir — tıp/mühendislik hayali tam burada kazanılır.
⚖️ Orta bantlar: Sıralamanın en yoğun yeri. Her net kelimenin tam anlamıyla kıymetli; küçük artış büyük sıçrama.
🎯 Fizik senin gizli kozun: Çoğu öğrenci fizikten korkar, es geçer. Sen +1 fizik neti alırken onlar yerinde sayar — yani fizik, en kolay fark atacağın alan.
(Rakamlar yaklaşıktır; her yıl ÖSYM sonuçlarına ve toplam netine göre değişir. Mesaj net: küçük görünen her net, sıralamada büyük fark demek.)

📒 Fizik Net Defteri

Uygulamada tek bir defter var ve adı Net Defteri: her denemenin neti de, o denemede yaptığın yanlışlar ve sebepleri de buraya yazılır. Başka yerlerde "hata defteri" ya da "yanlış defteri" diye geçen şey budur — ayrı bir bölüm arama.
Her denemeden sonra netini buraya gir, grafik gibi geçmişini gör. (Bu bölüm koçu tarayıcıda/linkte açınca canlanır — Fizo netini hatırlar ve ilerlemene yorum yapar.)
Süreyle, sessizce, tek oturuşta, telefonsuz. Yarım ve rahat çözülen deneme seni yanıltır; gerçek netini göstermez.
Netine değil, hangi konudan ve neden kaybettiğine bak. Her yanlışı Net Defteri'ne sebebiyle yaz. Analiz edilmeyen 10 deneme, analiz edilen 1 denemeden daha az değerlidir.
Bulunduğun netin +1'i. Ulaşılabilir hedef motive eder; "hemen 14 yapacağım" gibi uçuk hedef ilk denemede yıldırır. Adım adım çık.
Gece iyi uyu — yeni konu çalışma! Sabah hafif kahvaltı, erken git. O gün sadece formül/grafik kalıplarına göz at. Dinlenmiş beyin en iyi tekniktir.
Kolay soruları önce topla. Terk eşiğin: AYT'de 90 saniye, TYT'de 45 saniye. Süre dolduğunda elinde bir yol haritası yoksa işaretle ve geç; yol haritan varsa 30 saniye daha ver, sonra yine geç. İşaretlemeden önce "ne soruldu?"yu 2 saniye kontrol et. Panik, en büyük net düşmanı.
Kaygı normaldir, düşman değil. Derin nefes + "elimden geleni yaptım" cümlesi. Kötüye giderse Moral Molası'na uğra. Sakin kafa = kazanılmış net.

😰 Sınav anında kafan durursa

O an ne yaşıyorsan dokun — Fizo sana anında ne yapacağını söylesin. (Sınavdan önce bir oku, refleks olsun.)
Dur, 3 derin nefes. O soruyu işaretle ve GEÇ. Bildiğin en kolay soruya git, bir-iki doğruyla momentum kazan. Beynin kilidi hareketle açılır — panik anlıktır, geçer.
Panik seni yavaşlatır, hızlandırmaz. Kalan soruları hızlıca tara, en kolaylarını önce topla. Sırayla gitmek zorunda değilsin; her doğru bir puan. Zamanı kolaya harca.
Terk eşiği: AYT 90 sn / TYT 45 sn. Süre dolduğunda elinde bir yol haritası yoksa işaretle ve geç; yol haritan varsa 30 saniye daha ver. O tek soru için 5 soruyu kaçırma — en pahalı hata budur. Zaman kalırsa dönersin.
Deneme daha bitmedi. Kötü bir başlangıç, kötü bir sonuç değildir. Zihnini sıfırla: "şu andan itibaren" de ve kalan sorulara temiz başla. Çoğu net son yarıda toplanır.
💬 Timur Hoca: Bilgi yarısı, strateji yarısı. İkisini birleştiren öğrenci, kendinden çok bilenleri bile geçer.
Deneme seni ölçmek için değil, seni büyütmek için.

Sana Özel YKS Koçu

Herkese aynı tavsiye işe yaramaz. Genel denemendeki ders dağılımını, çalışma davranışını ve fizik gelişimini birlikte okuyacağım. Fizik dışındaki derslerde konu öğretmeyeceğim; ama sınav planını bütün olarak kurmana yardım edeceğim. 🙂

🧠 Zihniyet Tamiri

En derin engel çoğu zaman bir konu değil, kendine dair bir inançtır. Hangisi sana tanıdık geliyor? Dokun — onu bilimle tamir edelim.
🧠 "Fizik zekâsı" diye sabit bir yetenek yok. Beyin, tekrar ettiğin şey için yeni bağlantılar kurar — bugün 20 dakika süren soru, 50 soru sonra 3 dakikaya iner. Doğuştan gelen farklar başlangıcı belirler, varış noktasını değil. Sen de kurabilirsin.
🧠 "Sayısalcı kafası" bir etiket, kader değil. Kimse denklemle doğmaz; herkes adım adım kurar. "Değilim" dediğin an beynine "deneme" demiş olursun — oysa denedikçe olur. Kendine bir şans ver.
🧠 Gördüğün "yetenek", görmediğin binlerce saatin sonucudur. Yetenek başlangıcı hızlandırır ama sonu çalışma belirler. Düzenli giden kaplumbağa tavşanı geçer — bunu zaten biliyorsun.
🧠 Tam tersi — hata, beynin öğrenirken çıkardığı sestir. Hiç hata yapmıyorsan çok kolay soru çözüyorsundur, gelişmiyorsundur. Seni büyüten, doğru yaptığın değil, düzelttiğin hatadır.
🧠 Zorlanmak, öğrenmenin ta kendisidir. Beyin ancak zorlandığında yeni bağ kurar (buna "arzu edilen zorluk" denir). Kolay gelen şey seni geliştirmez, zor gelen geliştirir. Zorluk düşmanın değil, antrenörün.
🧠 Hızlı anlamak zekâ değil, tanışıklıktır. Geç ama derin anlayan; hızlı ama yüzeysel anlayanı sınavda geçer. Senin tempon bir kusur değil — daha sağlam öğreniyorsun. Acele etme, sağlam bas.

🪞 Nasıl bir öğrencisin?

Reçeten: Mükemmeliyetçilik erteletir — kötü de olsa başla. "2 dakika kuralı": hedefin çözmek değil, başlamak. Kitabı aç, tek bir soruyu oku ve verilenleri deftere yaz. Bu kadar — gerisi çoğu zaman kendiliğinden gelir. Günlük Check-in'i alışkanlık yap, sıfır gün bırakma.
Reçeten: Kaygın bilgi eksiği değil, deneyim eksiği. Bol deneme çöz (maruz kal), her denemeden sonra Moral Molası'na uğra. Sınavda "elimden geleni yaptım" cümlesini tekrarla.
Reçeten: Senin ilacın plan. Yıl Boyu Plan + Haftalık Hedefler'i takip et; tek seferde tek konu. Gelişim Takibim'deki Öğrenme Çıktısı Haritan'ı doldurdukça kafan durulur.
Reçeten: En kolay netler sende! Yavaşla, ara işlemleri açık yaz, son 3 satırı kontrol et. Sık Hatalar & Tuzaklar bölümünü bir kez oku, sonra kapat ve kendi yaptığın 5 hatayı yaz — kendi listen, ezberlenen listeden güçlüdür.
Reçeten: "Neden böyle?" diye sormaya başla. Konu Koçu'ndaki "kritik ayrım"lar tam sana göre. Mantığı görünce ezber yükün de düşer.
Reçeten: Net kutsal ama kalıcı net ancak anlayınca gelir. Bugün 1 konuyu "neden böyle?" diye sök — ezber net, ilk zor soruda geri döner. Sonucu değil süreci kovala; net zaten arkadan gelir.
Reçeten: Tükenmişlik tembellik değil, fazla yüklenmenin sinyali. Bugün dinlen, suçluluk duyma. Yarın SADECE 20 dakika, 20 soru — az ama düzenli. Sen maraton koşuyorsun, sprint değil. Bu tükenmişlik haftalardır geçmiyorsa bunu tek başına taşıma: okulundaki rehber öğretmene ya da güvendiğin bir yetişkine söyle — yorgunluğun sebebi çalışma temposundan başka bir şey olabilir.
Reçeten: Başkasının 5. kilometresini kendi 2. kilometrenle kıyaslıyorsun — haksızlık. Tek rakibin dünkü sen. Sosyal medyayı kıs, kendi grafiğine bak; sen de ilerliyorsun, sadece görmüyorsun.

🆘 Takıldığında ne yap?

Yap: Önce şunu ayır — konuyu mu bilmiyorsun, yoksa biliyorsun da soruya mı uygulayamıyorsun? Biliyorsan çözüme bak, mantığını kavra, sonra çözümü kapat ve kendin bir daha yaz. Ardından benzer 3 soru daha çöz.
Çözüme baktın, benzerini yine çözemedin mi?
O zaman konuda bir boşluk var. Konu Koçu'ndaki "kritik ayrım"a dön — genelde tek bir kavram kilidi açar. Oradan tekrar başla.
Süper. Unutma: çözümü okumak öğrenmek değil; kapatıp kendin yazmak öğrenmektir. Yarın aynı soruyu bir daha dene.
Yap: Panik yok, herkesin bir "anlamıyorum" konusu olur. Kısa bir anlatım izle/oku, sonra en kolay 10 soruyla başla — zoruyla değil. Amaç önce "aha" anını yakalamak.
Anlatımı izledin, hâlâ kopuk mu?
Konuyu daha küçük parçaya böl. Tek bir alt başlık seç (ör. sadece "sürtünme"), sadece onu bitir. Bütünü değil, bir tuğlayı hedefle.
İşte o! O "biraz"ı büyüt: 10 kolay soru daha çöz. Anlamak kartopu gibidir, yuvarlandıkça büyür.
Yap: Motivasyonu bekleme — o, çalışınca gelir, önce değil. "2 dakika kuralı": hedefin çözmek değil, başlamak. Kitabı aç, tek bir soruyu oku ve verilenleri deftere yaz. Çoğu zaman başlayınca devam edersin. Bugünü sıfır bırakma, yeter.
Tek soruyu açıp verilenleri yazdın mı?
Gördün mü? Hareket, motivasyonu doğurur. Şimdi 10 soru daha, sonra bırak. Bugün kazandın.
O zaman bugün Moral Molası'na uğra, kendine yüklenme. Bir gün az çalışmak felaket değil; asıl tehlike hiç dönmemek. Yarın yine buradayız.
Yap: Bu bilgi değil, teknik sorunu — ki bu iyi haber, teknik gelişir. Kolay soruları önce topla; takıldığında terk eşiğini uygula — AYT'de 90 saniye, TYT'de 45 saniye. Süre dolunca elinde bir yol haritası yoksa işaretle ve geç (dönersin). Evde de süre tutarak çöz; hız ancak baskı altında gelişir.
Süre tutarak çözmeye başladın mı?
Panik hızını düşürür. Önce doğruluk, sonra hız. Kolayı hızlı geç, zoru en sona bırak. Deneme & Sınav Stratejisi bölümüne bak.
Bugün bir test çöz ama kronometreyle. İlk seferde kötü olması normal; ölçmeye başladığın an gelişmeye başlarsın.
Yap: Yanlış kötü değil, veridir. Her yanlışını sebebiyle etiketle: kavram / işlem / dikkat / zaman. Bir hafta sonra bak — en çok hangisiyse net kaybının asıl kaynağı odur.
Yanlışların en çok hangisinden?
O zaman konuya dön, soru çözmeye değil. Konu Koçu'ndaki "kritik ayrım"la başla. Temel oturmadan soru çözmek, delik kovaya su taşımaktır.
Bilgin yerinde; kaybın bilgiden değil, son adımdan geliyor. Ara işlemleri açık yaz, şıkkı işaretlemeden 2 saniye dur. Sık Hatalar & Tuzaklar bölümü tam senin için.
Yap: Deneme seni yargılamaz, eksiğini gösterir — bu bir hediye. Netine üzülüp kapatma; aç, hangi konudan kaç yanlış çıkardığına bak. Kötü deneme = ücretsiz yol haritası.
Denemeni analiz ettin mi?
Önce Moral Molası'na uğra, sonra dön. Analiz etmeden kapatılan deneme, çekilen emeğin boşa gitmesidir. 15 dakika ayır, değer.
Mükemmel. Şimdi o 2-3 konuyu bu hafta hedefine koy (Haftalık Hedefler). Kapattığın her konu, bir sonraki denemede geri döner.
Yap: Panik, kontrolü kaybetme hissidir — onu plana çevirelim. Kalan zamanı küçük parçalara böl, sadece yarını düşün. Yeni konuya girme; bildiğini pekiştir ve deneme çöz. Bilinen, bilinmeyenden daha az korkutur.
Sınava ne kadar kaldı?
Artık yeni konu yok; sadece tekrar + deneme + yanlış analizi. En güçlü olduğun konulardan puanı garantiye al, gerisi bonus. Uykunu düzelt — sınav sabahına dinç git.
İyi, zamanın var demek. Panik erken geldi; planına dön, günün işini gününde yap. Deneme & Sınav Stratejisi'ndeki sınav-günü kısmına da bir göz at.
Yap: Bu his neredeyse herkeste var — ve çoğu zaman abartı. Kimse sandığın kadar ileride değil. Kıyası bırak, tek net hedefine odaklan: bu hafta +1. Senin yarışın kendinle.
Bu his çalışmanı engelliyor mu?
Bugün önce Moral Molası'na uğra. Sonra SADECE bir konu seç, sadece ona bak; küçük bir aksiyon kaygıyı yatıştırır. Kaygı seni günlerdir çalışamaz hâle getiriyorsa bu tek başına çözülecek bir şey değil — okulundaki rehber öğretmene ya da güvendiğin bir yetişkine bugün söyle.
Harika, o enerjiyi yakıta çevir! Ama başkasına değil, kendi planına yönelt. Seni kıskançlık değil, kendi +1'in taşısın.
3 cevap → 1 uygulanabilir plan
Koçluk Reçetem

Yukarıdaki üç ana soruyu cevapla. Fizo cevaplarını birleştirip bugüne özel çalışma seansını ve izleyeceğin tek ölçüyü çıkarsın.

Zihniyet
Öğrenci profili
Bugünkü engel
0/3 seçim tamamlandı
🔒 Seçimlerin yalnızca bu cihazda saklanır.
Önce zihniyetini, öğrenci profilini ve bugün seni durduran engeli seç.
Koçun senin için burada — ne hissedersen hisset, bir yolu var.