Problem Çözümleri. ve Teknolojinin Bilimsel İlkeleri. Editörler: Metin ORBAY-Feda ONER

Transkript

1 Editörler: Metin ORBAY-Feda ONER G E N E L F İ Z İ K» ve Teknolojinin Bilimsel İlkeleri Problem Çözümleri Hakan Şevki AYVACI Yüksel ÇEKBAŞ Salih DEĞİRMENCİ Mustafa ERDEMİR Mehmet KARA Şenol TOPRAK

2 B g PEGEM tsmakademi Editörler: Metin ORBAY - Feda ÖNER GENEL FİZİK ve Teknolojinin Bilimsel İlkeleri PROBLEM ÇÖZÜMLERİ ISBN Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir , Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tie. Ltd. Şti ye aittir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tüm ü ya da bölümleri, kapak tasarımı, mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntem lerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz. I. Baskı: Kasım Baskı: Eylül 201 I Dizgi-Grafik Tasarım: Fikret Kaplan Kapak Tasarımı: Fikret Kaplan Baskı: Cantekin Matbaası (A nkara ) YAYINEVİ DAĞITIM adakale sokak 4/1 yenişehir-ankara sağlık sokak 17/a yenişehir-ankara tel: (pbx) belgeç: tel: belgeg: gsm: gsm: e-ileti: pegem@pegem.net e-ileti: siparis@pegem.net YAZIŞMA p.k yenişehir-ankara internet:

3 \«3 Ö N SÖ Z Bu kitap, özellikle Eğitim Fakülteleri ile M eslek Yüksek Okullarının Teknik Program larında Genel Fizik ve Teknolojinin Bilim sel İlkeleri derslerinde okutulan ve ilk baskısı Pegem A yayıncılık tarafından yapılan Genel Fizik ve Teknolojinin Bilim sel İlkeleri isimli ders kitabı içerisinde, bölüm sonlarında öğrencilerin bilgilerini yoklamak ve alıştırma yapmak üzere verilen soruların çözüm lerini içermektedir. A yrıca, bazı bölüm lere ilave sorular eklenerek çözüm lü Problem sayısı artırılmıştır. Problem çözüm lü kitabın, öğrencilerim ize iyi bir kaynak olm ası ve temel fizik kural ve kavram larını örnekler üzerinde daha kolay ve kalıcı öğrenm elerine katkı sağlaması en içten tem ennim izdir. Başarı D ileklerim izle... Amasya-2011.

4 Hi 5 İÇİNDEKİLER I. KISIM: TEM EL KAVRAM LAR Prof. Dr. Metin ORBAY, Doç. Dr. Feda ÖNER Amasya Üniversitesi, Eğitim Fakültesi BÖLÜM 1: Ölçme ve Birim Sistemleri... 1 BÖLÜM 2: Vektörler...S II. KISIM : M EKANİK Öğr. Gör. Dr. Salih DEĞİRMENCİ Amasya Üniversitesi, Eğitim Fakültesi BÖLÜM 3: Hareket...19 BÖLÜM 4: Kuvvet ve D enge...31 BÖLÜM 5: İş ve Enerji...'...41 BÖLÜM 6: Momentum ve Momentumun Korunum u BÖLÜM 7: Basmç ve S ıvılar...55 III. KISIM : ELEKTRİK Öğr. Gör. Yüksel ÇEKBAŞ, Doç. Dr. Feda ÖNER, Prof. Dr. Metin ORBAY Pamukkale Üniversitesi, Eğitim Fakültesi Amasya Üniversitesi, Eğitim Fakültesi BÖLÜM 8: Elektrostatik BÖLÜM 9: Elektrik Akımı BÖLÜM 10: Manyetizma... 97

5 6»I IV. KISIM : OPTİK Yrd. Doç. Dr. Hakan Şevki AYVACI Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fatih Eğitim Fakültesi BÖLÜM 11: I ş ık BÖLÜM 12: Işığın Yansıması ve K ırılm ası V. KISIM: DALGA HAREKETİ ve ISI-SICAKLIK Öğr. Gör. Mustafa ERDEMİR, Yrd. Doç. Dr. Mehmet KARA Gazi Üniversitesi, Kastamonu Eğitim Fakültesi; Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Bolu Meslek Yüksek Okulu BÖLÜM 13: Dalga H areketi BÖLÜM 14: Isı ve Sıcaklık VI. KISIM : MALZEME BİLGİSİ Öğr. Gör. Şenol TOPRAK Amasya Üniversitesi, Amasya Meslek Yüksek Okulu BÖLÜM 15: Malzeme Bilgisi KAYNAKLAR,175

6 Problem Çözümleri 1. Gerçek kütlesi 12,4 g olan bir bilye aynı terazi ve aynı birim kütlelerle altı defa tartılmış ve aşağıdaki değerler bulunmuştur. Ölçme sonuçları için gerekli istatistiksel işlemleri yaparak mutlak, bağıl ve yüzde bağıl hata hesaplarım yapınız. Ölçüm sonucunun nasıl yazılması gerektiğini gösteriniz. Çözüm 1: Ölçüm Sırası Öîçme (g) 1 12,5 2 12,3 3 12,4 4 12,7 5 12,8 6 12,9 Öncelikle Tablo da verilen değerleri kullanarak, tüm istatistiksel hesaplamalarda gerekli olan ölçüm sonuçlarının ortalama değerini (m) bulalım. Ortalama değer ifadesinin, _ m1 + m m n A m; m > n itî n eşitliği ile verildiğini biliyoruz. Tabloda verilen değerleri bu eşitlik içerisinde yerine yazarsak, Prof. Dr. Metin ORBAY, Amasya Üniversitesi Eğitim Fakültesi (morbay@omu.edu.tr) 1

7 PROBLEM ÇÖZÜMLERİ 1.BÖLÜM m 12,5 + 12,3 + 12,4 + 12,7 + 12,8 + 12,9 m = 12,6 g olarak elde edilir. Ortalama değerden sapmalar ise d; = İni -m I eşitliği kullanılırsa d, = 112,5-12,61 = 0,1 g <±2 = ,61 = 03 g d3 = 112,4-12,61 = 0,4 g sonuçlarım elde ederiz. d4 = 112,7-12,61= 0,1 g d5 = 112,8-12,61 = 02 g d6 = ,61 = 03 g Kütle ölçümündeki mutlak hata (Am) ise 2 d>: i = l n(n - 1) eşitliği yardımıyla. Am = Am = (0,1)2 + (0,3)2 + (0,4)2 + (0,1)2 + (0,2)2 + (0,3)" 6.5 IQ" " "2 +10~ Am = Am = 0,1 2 elde edilir. 10~2 ( ) 30 Böylece ölçme sonucunu, m = m + Am ifadesinde hareketle m = 12,6 t 0,1 g olarak yazabiliriz. Ölçümün üst sınırı 12,7 g, diğer taraftan alt sınırı ise 12,5 g olduğu görülmektedir. Bu ise soruda verilen bilyenin gerçek kütlesi olan 12,4g aralığını içine almamaktadır. Dolayısıyla ölçüm sonuçlan geçerli ve güvenilirdir demek mümkün değildir. Bu tür bir sonuca bakarak, ölçme yaparken sistematik bir hata yapıldığını söyleyebiliriz. 2 M GENEL FİZİK