Bu fasikülün her hakkı KARAAĞAÇ YAYINCILIK’ a aittir. Hangi amaçla olursa olsun bu fasi- külün tamamının ya da bir kısmının, fasikülü yayınlayan yayınevinin önceden izni olmaksızın elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kayıt sistemi ile çoğaltılması, yayınlanması ve depolanması yasaktır. Bu fasikülde yer alan tüm testlerdeki soruların videolu anlatım çözümlerine www.fizikkoleji.com internet adresindeki “dergi soru çözümleri” linkinden ulaşabilirsiniz. ISBN 978-605-86396-0-7 KAPAK TASARIMI Zafer SÖNMEZATEŞ www.zafersonmezates.com DİZGİ ve DÜZENLEME KARAAĞAÇ YAYINCILIK BASKI ve CİLT Aydan Matbaacılık Fasiküllerin hazırlanmasında emeği geçen Zafer SÖNMEZATEŞ, Erdinç Kemal OKYAR ve Kamil YALÇINKAYA ile bana sabırla destek veren eşim Banu KARAAĞAÇ’ a sonsuz teşekkürlerimi sunarım. meşrutiyet cad. alibey apt. 29/7 çankaya/ankara tel: 0 537 872 60 96 www.fizikkoleji.com Çalışmadan, Yorulmadan Öğrenmeden Rahat Yaşama Yolları Aramayı Hayat Haline Getirmiş Milletler, Evvela Haysiyetlerini, Sonra Hürriyetlerini ve Daha Sonra da İstiklallerini Kaybetmeye Mahkumdurlar. Değerli Arkadaşlar Zorlu bir yıla girmiş bulunuyorsunuz. Taşıdığınız yük, sorumluluklarınız ve yapacaklarınız düşünüldü- ğünde önünüz de başarmanız gereken bir çok ders var. Bu derslerden birisi de fiziktir. Bilindiği gibi fizik dersi, konuları iyi anlaşılmadan, birçok örnek çözülmeden, sık sık tekrarlar yapılmadan öğrenilebilecek bir ders değil- dir. Öğrenildiğinde ise, soruları çözerken hızlı düşünüp zamanı iyi kullanarak sonuca ulaşmak gerekir. Bu doğ- rultuda hazırlanan FİZİK FASİKÜLLERİ, ayrıntılı konu an- latımları, çözümlü örnekleri, pratik yolları ve birbirini tekrar etmeyen soruları içeren testleri ile siz sevgili öğ- rencileri sınava hazırlayan “üniversite hazırlık kaynak- larıdır.” Başarmanın yolu, doğru bilgiye ulaşıp çok çalış- maktan geçer. Bu öneriler doğrultusunda yapacağınız çalışmalarda başarılar diliyoruz. İÇİNDEKİLER FİZİĞİN DOĞASI ........................................................7 VEKTÖR ..................................................................22 KUVVET – DENGE ...................................................48 KÜRELER .................................................................87 Fiziğin Doğası Fizik, kimya, biyoloji gibi fen bilim dalları, felsefe, coğrafya, 1. Nicel Gözlem: Ölçüme dayalı olarak yapılan gözlemdir ve sosyoloji gibi sosyal bilim dalları olmak üzere birçok bilim alanları ölçü aletleri kullanılır. vardır. Bilim, içinde bulunduğumuz evreni, yaşadığ ımız dünyayı 2. Nitel Gözlem: Duyu organları ile yapılan gözlemlerdir ve ve canlıların yapısını tanımak için yapılan tüm çalışmaları içerir. Bu ölçü aletleri kullanılmadığı için sonuçları kesin değildir. çalışmaları yapan insanlar “bilim in sanları” olarak adlandırılır. Bilim insanı; meraklı, şüpheci, yaratıcı, gözlemci, sabırlı olmanın yanında objektif ve tarafs ız “insani” değerlere de sahip olmalıdır. II. DENEY Maddenin yapısal özelliklerini kimya, canlı varlıkların yapıs ını Beş duyu organı ile araç–gereç kullanılarak yapılan kontrollü biyoloji, evrenin sırlarını, madde ile enerji arasındaki etkileşimi gözleme deney denir. Deneyler yaparak bilimsel olayları ve gerçekleşen doğa olaylarını fizik bilim dalı araştırır. Fizik bilim açıklamaya çalışan bilim insanları; bağımsız değişken, ba ğımlı dalı, bunları mekanik, manyetizma, optik, katıhal fiziği, atom değişken ve kontrol edilebilen değişkenleri kullanarak sonuca fiziği, termodinamik ve kuantum fiziği olm ak üzere 7 alt alan ulaşmaya çalışırlar. başlığı altında inceler. III. ÖLÇME: Mekanik: Cisimlerin hasıl hareket ettiklerini ve nasıl etkileş- Fiziksel bir niceliğin büyüklüğünün uygun aletler ile belirlen- tiklerini inceler. mesi işlemine ölçme denir. Küp şeklindeki düzgün katı bir cismin Manyetizma: Dünyanın manyetik alanını, manyetik maddel eri hacmi, ölçü aletleri ile doğrudan ölçülebileceği gibi bi çimsiz ve elektrik akımından dolayı oluşan manyetik alanı incel er. katı bir cismin hacmi, taşma seviyesine kadar sıvı ile dolu olan bir kaba bırakılıp, taşan sıvının hacmini bularak cismin hacminin Optik: Işık ve ışık olaylarını inceler. bulunması gibi dolaylı yoldan da ölçülebilir. Dolayısıyla ölçmede Katıhal Fiziği: Yoğun haldeki maddelerin elektriksel, many etik, doğrudan ölçme veya dolaylı yoldan ölçme gibi 2 farklı yöntem optik ve esneklik özelliklerini inceler. kullanılır. Atom Fiziği: Atomun yapısını oluşturan unsurların nasıl et- Ölçüm yaparken, ölçme sonucu ile gerçek değer arasında fark kileştiğini inceler. olabilir. Bu farka “ölçme de hata” denir. Bu hatalar; Termodinamik: Enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl (cid:51) Ölçme yönteminden, iletildiğini inceler. (cid:51) Ölçme aracından, Kuantum Fiziği: Mikro boyuttaki parçacıkları ve nasıl etki- (cid:51) Ölçümün yapıldığı ortamdan, leştiklerini inceler. (cid:51) Ölçümü yapan kişiden kaynaklanan hatalar olabilir. Fizik bilim dalı ile uğraşan fizikçiler, araştırmalarını yaparken başlıca üç metoddan ; gözlem, deney ve ölçümden faydalan ırlar. Gözlem, deney ve ölçme yapılırken fiziksel büyüklükler de kullanılır. Fizikte kullanılan büyüklükler; temel büyüklükler ve türetilmiş büyüklükler olmak üzere farklı iki grupta incelenir. I. GÖZLEM: Bir olayla ilgili duyu organlarımızla veya araç–gereç kullanı- larak yapılan incelemeye “gözlem” denir. Gözlem yapman ın; araştırma dürtüsünü harekete geçirme, sahip olunan bilginin 1. Temel Büyüklükler: gelişmesi, sınıflandırma becerisi, değişkenleri değişt irme Başka büyüklükler yardımı ile ifade edilmeyen, matematiksel becerilerinin gelişmesi gibi birçok faydaları vardır. Gözlem, kendi olarak tanımlanmış büyüklüklere denir. Tek başlarına ifade içinde ikiye ayrılır: edildiklerinde bir anlamı olan büyüklüklerdir. 7 Büyüklük Sembolü Birimi Ölçüm Aleti Alan (metre2) : Kütle m kilogram eşit kollu terazi 1 km2= 106m2 Uzunluk ℓ metre cetvel 1 hm2= 104m2 Zaman t saniye kronometre 1 dam2= 102m2 Sıcaklık T °C, °F, termometre 1 m2 K, °R 1 dm2= 10–2m2 Akım Şiddeti i amper ampermetre 1 cm2= 10–4m2 Madde Miktarı n mol 1 mm2= 10–6m2 Işık Şiddeti I kandela Hacim (metre3) : 2. Türetilmiş Büyüklükler: 1 km3= 109m3 Başka büyüklükler yardımı ile bulunabilirler ve matematiksel 1 hm3= 106m3 olarak tanımlanabilen büyüklüklerdir. Bu koşullar altında anc ak 1 dam3= 103m3 anlam kazanırlar. 1 m3 Büyüklük Birimi 1 dm3= 10–3m3 Kuvvet newton 1 cm3= 10–6m3 Enerji joule 1 mm3= 10–9m3 Hız m/s Zaman (saniye) : İvme m/s2 1 milisaniye = 10–3 saniye Momentum kg.m/s 1 saniye = 60 salise 1 dakika = 60 saniye Şu ana kadar tanımlanmış büyüklükler ya skaler büyüklükl erdir ya 1 saat = 60 dakika da vektörel büyüklüklerdir. 1 saat = 3600 saniye Skaler Büyüklükler: Sayı ve birimle ifade edilebilen büyük- Kütle (gram) : lüklere denir. Kütle, uzunluk, zaman, iş, güç, sıcaklık gibi... Büyüklük Sembolü Dönüşümü kilogram kg 1 kg = 1000 g Vektörel Büyüklükler: Sayı ve birimin yanında doğrultu ve yönünün de olması gereken büyüklüklere denir. Kuvvet, hız, yer hektogram hg 1 hg = 100 g değiştirme, moment, momentum, elektrik alan gibi... dekagram dag 1 dag = 10 g gram g Fizikte kullanılan uzunluk, zaman, kütle, akım gibi bazı bü- desigram dg 1 dg = 0,1 g yüklüklerin birimlerinin kendi içlerinde farklı ifade ediliş bi çimleri santigram cg 1 cg = 0,01 g tablolarda verildiği gibidir. miligram mg 1 mg = 0,001 g Akım (amper) : Uzunluk (metre) : Büyüklük Sembolü Dönüşümü Büyüklük Sembolü Dönüşümü giga amper GA 1 GA = 109A kilometre km 1 km = 1000 m mega amper MA 1 MA = 106A hektometre hm 1 hm = 100 m kilo amper KA 1 KA = 103A dekametre dam 1 dam = 10 m amper A metre m miliamper mA 1 mA = 10–3A desimetre dm 1 dm = 0,1 m mikroamper μA 1μA = 10–6A santimetre cm 1 cm = 0,01 m nanoamper nA 1 ng = 10–9A milimetre mm 1 mm = 0,001 m pikoamper pA 1 pA = 10–12A 8 Fizikte ölçme olaylarında kullanılan cihazlar ın adları ve ne işe yaradıkları: Termometre : Bir cismin sıcaklığını ölçmeye yarayan alete denir. Dinamometre: Kuvvetin şiddetini veya bir cismin ağırlığını ölçmeye yarayan alete denir. Kalorimetre: Bir nicelik olarak ısıyı ölçen alete denir. Manometre: Gaz veya sıvı akışkanlarının ba- sıncını U borusu yardımıyla ölçen alete den ir. Altimetre: Deniz seviyesine göre bir yerin yüksekliğini ölçen alete denir. Batimetre: Deniz veya göl derinliğini ölçen alete denir. Galvanometre: Elektrik akımındaki değ işi-min manyetik alan oluşturması prens ibiyle çalışan alete denir. Fotometre: Işık şiddetini ölçmek için kullan ılan alete denir. BİLİMSEL YÖNTEM Bilimsel yöntemlerde izlenecek yol sırasıyla şöyledir. 1. Problem tespiti 2. Gözlem yapmak 3. Veri toplamak 4. Hipotez kurmak 5. Tahminde bulunmak 6. Kontrollü deney yapmak 7. Teori sunmak 8. Kanun, yasa veya gerçek konumuna getirmek Hipotez: Bilimsel bir problemin verilere dayalı olarak kurulan geçici çözüm yoludur. Kontrollü Deney: Deney sonucunu etkileyecek koşullardan birini değiştirip di- ğerlerini sabit tutacak şekilde yapılan deneydir. Veri: Bir olayın doğal ortamında ya da özelliklerini denetleyebilen bir ortamda yapılan gözlemlerin sonucudur. Fizikte Modelleme: Modelleme, gerçeğe benzer görüntülerin yapılması, maketle- rin oluşturulması, zihinde tasarlanan olay ve olguların gerçek yaşamda canlandırılmasıdır. Fizikte kullanılan modellemeler, I. Bilgisayarla modelleme II. Fiziksel modelleme III. Düşünsel modelleme olmak üzere üçe ayrılır. 9 Fiziğin Doğası Test 1 1. Fizik bilimi, üzerinde yaşadığımız dünyayı ve içinde bu- 4. lunduğumuz evreni keşfetmeye, çevremizdeki madde, G(cid:9)R(cid:9)(cid:10) hareket, kuvvet, enerji, ısı, ışık ve ses gibi sür ekli iç içe olduğumuz olgu ve olayları inceler ve bunl ar fizik biliminin Sürat Vektörel Büyüklük uğraşı alanlarıdır. Buna göre aşağıdakilerden hangisi fiziğin alt alanla- rından biri değildir? D Y Yerde(cid:8)i(cid:11)tirme Enerji A) Manyetizma B) Termodinamik Vektörel Büyüklük Skaler Büyüklük C) Katı hal fiziği D) Optik D Y D Y E) Metafizik Kuvvet M N P Vektörel Büyüklük D Y 2. Bilimsel bir projenin K L verilere dayalı olarak ÖLÇME kurulan geçici çözüm Şekildeki etkinlikle girişten başlayarak kutu içindeki bilgi yoludur. doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yolu izleniyor. Buna göre, etkinlik hatasız tamamlandığında hangi Bir olayın do(cid:7)al ortamında ya da özelliklerini denetle- çıkışı ulaşılır? H(cid:8)POTEZ yebilen bir ortamda yapılan gözlemlerin sonucudur. A) K B) L C) M D) N E) P Bir fiziksel niceli(cid:7)in büyüklü(cid:7)ünün uygun VER(cid:8) aletlerle belirlenmesi i(cid:9)lemidir. Yukarıda fiziksel yöntemler ile tanımlar verilmiştir. Buna göre aşağıdaki eleştirmelerden hangisi doğru olarak verilmiştir? 5. Deniz seviyesine göre bir yerin yüksekliğini ölçebilen özel bir barometreye ............... denir. A) B) C) Yukarıda verilen tanımda boşluğa aşağıdakilerden hangisi yazılmalıdır? A) Altimetre B) Galvanometre D) E) C) Dinamometre D) Termometre E) Batimetre 3. Aşağıdaki nicelik ile birim eşleştirmelerinden hang isi 6. Aşağıdaki olaylardan hangisinde fiziksel değişim yanlıştır? gerçekleşir? A) Güç – Watt A) Suyun ekşimesi B) Sıcaklık – Kelvin B) Suyun donması C) Kütle – Newton C) Odunun yanması D) Enerji – Kalori D) Demirin paslanması E) Ses – Desibel E) Suyun elektrolizi 10