Pegem Akademi Sınav Komisyonu; 2015 KPSS ye Pegem Yayınları ile hazırlanan adayların, 40'ın üzerinde soruyu kolaylıkla çözebildiğini açıkladı.

Transkript

1 Pegem Akademi Sınav Komisyonu; 2015 KPSS ye Pegem Yayınları ile hazırlanan adayların, 40'ın üzerinde soruyu kolaylıkla çözebildiğini açıkladı. FİZİK Eğitimde 29. yıl

2 KOMİSYON ÖABT Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 1. Kitap (Fizik) ISBN Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir. Pegem Akademi Bu kitabın basım, yayın ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle 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. 5. Baskı: 2015, Ankara Proje-Yayın: Neslihan GÜRSOY Dizgi-Grafik Tasarım: Melike Serap DALBUDAK Kapak Tasarımı: Gürsel AVCI Baskı: Koza Yayın Dağıtım A.Ş. Cevat Dündar Cad. No. 139 Ostim/ANKARA Tel : Yayıncı Sertifika No: Matbaa Sertifika No: İletişim Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA Yayınevi: Yayınevi Belgeç: Dağıtım: Dağıtım Belgeç: Hazırlık Kursları: İnternet: E-ileti: pegem@pegem.net

3 ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ Konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji 1. Kitap" adlı yayınımız Alan Bilgisi Fizik bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki fizik sorularını çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve gelitirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır. Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir. Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla önemli konulara dikkat çekilmiştir. Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerilerinizi pegem@pegem.net adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz. Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle... Başarılar...

4 FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi (Fizik, Kimya, Biyoloji, Yer Bilimi, Astronomi, Çevre Bilimi) ve Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir. Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir. Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı Alan Bilgisi Testi % a. Fizik b. Kimya c. Biyoloji d. Yer Bilimi (Jeoloji) e. Astronomi f. Çevre Bilimi % 24 % 22 % 22 % 4 % 4 % Alan Eğitimi Testi % Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

5 İÇİNDEKİLER ALAN BİLGİSİ 1. BÖLÜM: FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI Fiziğin Uğraş Alanı...4 Mekanik...4 Termodinamik...4 Manyetizma...4 Optik...4 Elektrik...4 Katı Hâl Fiziği...4 Atom Fiziği...4 Nükleer Fizik...4 Fiziğin Doğası...5 Temel ve Türetilmiş Büyüklükler...5 Ölçmede Hata...6 Skaler ve Vektörel Büyüklükler...6 Hipotez...6 Bilimsel Teori ve Yasa...7 ÇÖZÜMLÜ TEST...8 ÇÖZÜMLER BÖLÜM: VEKTÖRLER Vektörler...14 Kuvvet Birimleri...14 Kuvvetlerin Toplanması...15 Eşit Büyüklükte Kesişen İki Kuvvet Arasındaki Açı...16 Çokgen Yöntemi...16 Bileşenlerine Ayırma Yöntemi...17 Birim Vektör...18 İki Vektörün Skaler Çarpımı...19 Vektörel Çarpım...19 ÇÖZÜMLÜ TEST...21 ÇÖZÜMLER BÖLÜM: KESİŞEN KUVVETLERİN DENGESİ Kesişen Kuvvetlerin Dengesi...30 Lami Teoremi...30 Çözümlü Test...32 Çözümler...36

6 vi 4. BÖLÜM: MADDE VE ÖZELLİKLERİ Madde ve Özellikleri 40 Maddelerin Ortak Özellikleri 40 Görülebilen ve Hissedilebilen Maddeler 40 Maddenin Hâlleri 40 Maddelerin Değişimi 40 Maddenin Ayırt Edici Özellikleri 41 Karışımların Özkütlesi41 Özel Durumlar42 Çözümlü Test 43 Çözümler 47 Dayanıklılık 50 Doğada ve Çevremizde Yüzey Alanı - Hacim İlişkileri 51 Sıvılar 51 Adezyon (Yapışma Kuvveti) 51 Kohezyon Kuvveti 52 Yüzey Gerilimi 52 Kılcallık Olayı 53 Atmosfer 53 Atmosferin Önemi 53 Atmosferin Özellikleri 53 Atmosferde Denge 53 Gazlar ve Kullanım Alanları 54 Plazma 55 Plazmanın Özellikleri 55 Plazma Teknolojisi 55 Kutup Işıkları 55 Çözümlü Test 56 Çözümler BÖLÜM: BASINÇ Basınç 62 Katıların Basıncı 62 Eğik Düzlemde Cismin Basıncı 63 Durgun Sıvıların Basıncı 64 Sıvı Basınç Kuvveti 65 Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti 66 Pascal Prensibi 66 U Borusu 67 Akışkanların Basıncı 68 Açık Hava Basıncı 68 Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı 69 Çözümlü Test 71 Çözümler 75

7 vii 6. BÖLÜM: SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ Sıvıların Kaldırma Kuvveti 80 Yüzen Cisimler 80 Askıda Kalan Cisimler 80 Batan Cisimler 81 Birbirine Karışmayan Sıvılarda Kaldırma Kuvveti 82 Çözümlü Test 83 Çözümler BÖLÜM: ISI VE SICAKLIK Isı ve Sıcaklık 92 Termometre92 Sıvılı Termometreler93 Metal Termometreler 93 Gazlı Termometreler 93 Sıcaklık Değişimi 93 Isı Alış-Verişi 94 Hâl Değişimi95 Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler97 Kaynama ve Yoğunlaşma 98 Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler 98 Buharlaşma98 Çözümlü Test 99 Çözümler 102 Genleşme 104 Boyca Genleşme 104 Yüzeyce Genleşme105 Hacimce Genleşme 105 Sıvıların Genleşmesi106 Isının Yayılması 107 Isı İletim Yolu 107 Isı Yalıtımı 108 Çözümlü Test 109 Çözümler BÖLÜM: TORK (MOMENT) Tork (Moment) 118 Sağ El Kuralı 118 Çözümlü Test 120 Çözümler 125

8 viii 9. BÖLÜM: AĞIRLIK VE KÜTLE MERKEZİ Ağırlık ve Kütle Merkezi Kararlı ve Kararsız Denge Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: BASİT MAKİNELER Basit Makineler Kaldıraçlar Makaralar Sabit makara Hareketli Makara Eğik düzlem Çıkrık Kasnaklar Dişliler Vida Eşit Kollu Teraziler Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: HAREKET Hareket Düzgün Doğrusal Hareket Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket Düzgün Yavaşlayan Doğrusal Hareket Ani Hız (Anlık Hız) Çözümlü Test Çözümler Bağıl Hareket Nehir Problemleri Nehirde Karşı Kıyıya Geçme Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: YERYÜZÜNDE HAREKET Yeryüzünde Hareket Atışlar Hava Direnci ve Limit Hız Limit Hız Bağıntısı Düşey Atış Çözümlü Test Çözümler...197

9 ix Yatay Atış Eğik Atış Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: DİNAMİK Dinamik Güçlü Nükleer (Yeğin Çekirdek) Kuvvet Zayıf Nükleer (Zayıf Çekirdek) Kuvvet Elektromanyetik Kuvvet Kütle Çekim Kuvveti Newton'un Hareket Kanunları (Etki - Tepki Kuvveti) Sürtünme Kuvveti Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: ÇEMBERSEL HAREKET Çembersel Hareket Periyot Frekans Çizgisel Sürat Açısal Sürat Merkezcil İvme (a v ) Merkezcil Kuvvet Düşey Düzlemde Düzgün Çembersel Hareket Yuvarlanma Hareketi Çözümlü Test Çözümler Kepler ve Newton'un Genel Çekim Kanunu Kepler Kanunları Genel Çekim Kanunu Çekim Alanı Yapma Uyduların Hareketleri Çekim Potansiyel Enerjisi Bağlanma ve Kurtulma Enerjisi Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: BASİT HARMONİK HAREKET Basit Harmonik Hareket Genlik Uzanım Periyot...266

10 x Frekans 266 Basit Harmonik Hareket Denklemleri 267 Uzanım 267 Hız 267 İvme 270 Kuvvet 270 Yay Sarkacı 271 Yayların Bağlanması 272 Basit Sarkaç 272 Konik Sarkaç 274 Çözümlü Test 276 Çözümler BÖLÜM: İŞ, GÜÇ VE ENERJİ İş, Güç ve Enerji 284 Enerji 287 Yapılan İş ve Kinetik Enerji Değişimi 287 Potansiyel Enerji 289 Yayın Potansiyel Enerjisi 292 Dönen Bir Cismin Kinetik Enerjisi 293 Yenilenebilir ve Yenilenemez Enerji Kaynakları 295 Yenilenebilir Enerji Kaynakları 295 Çözümlü Test 297 Çözümler BÖLÜM: İTME VE MOMENTUM İtme ve Momentum 306 İtme 306 Momentum 308 İtme ile Momentum Arasındaki İlişki 310 Çarpışmalar 313 Momentum Korunumu 313 Enerjinin Korunumu 313 Hızların Korunumu 313 Momentum ve Kinetik Enerji Arasındaki İlişki 318 Patlamalar 319 Roketler 320 Açısal Momentumun Korunumu 321 Çözümlü Test 324 Çözümler BÖLÜM: OPTİK Optik 336 Işık Nedir? Nasıl Yayılır? 336 Tam Gölge - Yarı Gölge 336

11 xi Yansıma Yansıma Kanunları Düzlem Ayna Düzlem Aynada Görüntü Düzlem Aynanın Döndürülmesi Düzlem Aynada Hız Kesişen İki Düzlem Ayna Arasındaki Cismin Görüntü Sayısı Paralel İki Düzlem Ayna Arasındaki Görüntü Görüş Alanı Çözümlü Test Çözümler Küresel Aynalar Çukur Aynada Işınların Yansıması Tümsek Aynada Işınların Yansıması Çukur Aynada Görüntü Tümsek Aynada Görüntü Çukur Aynada Bağıntılar Tümsek Aynada Bağıntılar Özel Durumlar Çukur Aynada Görüntünün Yeri Tümsek Aynada Görüntünün Yeri Çözümlü Test Çözümler Işığın Kırılması Kırılma Işığın Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçişi Işığın Çok Yoğun Ortamdan Az Yoğun Ortama Geçişi Paralel Yüzlü Saydam Ortamdan Işınların Geçişi Küresel Yüzeylerde Kırılma Prizmalarda Kırılma Tam Yansımalı Prizmalar Görünür Derinlik Serap Olayı Beyaz Işığın Renklere Ayrılması Çözümlü Test Çözümler Mercekler Bir Merceğin Odak Uzaklığı İnce Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması Kalın Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması İnce Kenarlı Mercekte Görüntü Kalın Kenarlı Mercek Merceklerde Bağıntılar...385

12 xii Göz Kusurları Aydınlanma Fotometreler Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: ELEKTRİK Elektrik Elektriklenme Çeşitleri Topraklanma İletken Kürelerde Yük Paylaşımı Elektroskop Özel Durumlar Coulomb Kuvveti Çözümlü Test Çözümler Elektrik Alanı Eletrik Alan Çizgileri Yüklü İletken Bir Kürenin Elektrik Alanı Faraday Kafesi Elektrik Potansiyel Enerji Elektrik Potansiyeli ve Potansiyel Farkı Yüklü Bir Kürenin Potansiyeli Ortak Potansiyel Eş Potansiyel Çözümlü Test Çözümler Paralel Levhalar Sığaçlar Sığaçların Bağlanması Sığaçların Seri Bağlanması Sığaçların Paralel Bağlanması Yüklü Bir Kondansatörün Enerjisi Çözümlü Test Çözümler Elektrik Akımı Direnç Dirençlerin Bağlanması Elektromotor Kuvveti Pillerin Bağlanılması Pilin Ömrü İki Nokta Arasındaki Potansiyel Farkının Bulunması Zıt Elektromotor Kuvveti (ZEMK)'li Devreler Çözümlü Test Çözümler...471

13 xiii 20. BÖLÜM: DALGALAR Dalgalar Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar P - Dalgası S - Dalgası Love Dalgası Rayleigh (Rayley) Dalgası Depremin Büyüklüğü Ses Dalgası Sesin Şiddeti Sesin Frekansı (Yüksekliği) Sesin Tınısı Sesin Yansıması ve Yankı Sesin Kırılması Doppler Olayı Yay Dalgaları Yansıma ve İletme İnce Yaydan Kalın Yaya Gönderilen Atma Kalın Yaydan İnce Yaya Gönderilen Atma Frekans Karıştırıcılar Kararlı Dalgalar Su Dalgaları Doğrusal Su Dalgaları Dairesel Su Dalgaları Su Dalgalarında Yansıma Doğrusal Dalgaların Çukur Engelde Yansıması Doğrusal Dalgaların Tümsek Engelde Yansıması Doğrusal Dalgaların Düz Engelde Yansıması Yayılma Hızı ve Periyodik Dalgalar Su Dalgalarında Kırılma Su Dalgalarının Mercek Şeklindeki Su Ortasından Geçişi Su Dalgalarında Ayrılma Su Dalgalarında Kırınım Su Dalgalarında Girişim Yol Farkının Geometrik Yoldan Hesaplanması Faz Kavramı Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: MANYETİZMA Manyetizma Maddenin Manyetik Özelliği, Manyetik ve Manyetik Olmayan Maddeler Manyetik Kutuplar Manyetik Alan, Alan Şiddeti, Alan Çizgileri Manyetik Akı, Manyetik Geçirgenlik...509

14 xiv Manyetik Geçirgenlik Yerin Manyetik Alanı Elektromıknatıs ve Yapısı Elektrik Akımının Manyetik Etkileri Akım Geçen Tele Manyetik Alanda Etkiyen Kuvvet İçerisinden Akım Geçen Paralel İki Tele Etkiyen Kuvvetler Manyetik Alan İçinde Hareket Eden Yüke Etkiyen Kuvvet Manyetik Alan İçinde Hareket Ettirilen İletkenler ve Oluşan Emk Manyetik Akı Değişimi Öz İndüksiyon Maxwell Denklemleri Alternatif Akımın Elde Edilmesi Alternatif Akımın Etkin Değeri Alternatif Akımın Etkileri Alternatif Akım Devreleri Sadece Kondansatörlü Devre Dirençli ve Selfli Devre (RL Devresi) Direnç ve Kondansatörlü Devre (RC Devresi) Direnç, Self ve Kondansatörlü Devre (RLC Devresi) Transformatörler Elektronik Devre Elemanları Fotodiyot Fotodirenç Çözümlü Test Çözümler BÖLÜM: MODERN FİZİK Modern Fizik Işığın Yapısı Elektromanyetik Teori Işık Dalgalarının Girişimi Saçak Aralığı ( x) Çift Yarıkta Girişimin Özellikleri Tek Yarıkta Girişim (Kırınım) Saçak Aralığı Saçak Parlaklıkları İnce Zarlarda Girişim Hava Kaması Çözme Gücü Özel Görelilik Michelson - Morley Deneyi Zaman Ölçümü ve Eş Zamanlık Zaman Genişlemesi...559

15 xv Uzunluk Büzülmesi Göreli Enerji Göreli Momentum Kara Cisim Işıması Fotoelektrik Olayı Foton Enerjisi Elektronvolt (ev) Einstein'in Fotoelektrik Denklemi Fotoelektron Sayısı Fotosel Lamba ve Fotoelektrik Akımı Fotosele Üreteç Bağlanması Kesme Potansiyel Farkı Compton Saçılması Olayı Madde Dalgaları Tanecik Modelinin Açıklayabildiği Olaylar Çözümlü Test Çözümler Elektromanyetik Dalgalar Elektromanyetik Spektrum Radyo Dalgaları Mikrodalgalar Kızıl Ötesi Dalgalar Görünür Işık Dalgaları Mor Ötesi Dalgalar X - Işınları Gama Işınları Elektromanyetik Dalgalarda Doppler Olayı Atom Teorileri ve Enerji Seviyeleri J.J Thomson Atom Modeli Rutherford Atom Modeli Bohr Atom Modeline Göre Yörünge Yarıçapları Bohr Atom Modeline Göre Enerji Seviyeleri Bohr Atom Modelinin Açıklayamadığı Olaylar De Broglie Hipotezi Heisenberg Belirsizlik İlkesi Elektron Bulutu Kuantum Sayıları Atomların Uyarılması Kendiliğinden Emisyon ve Uyarılmış Emisyon Lazer Lazer Işığının Özellikleri Maddenin Yapısı İyonik Bağ...598

16 xvi Kovalent Bağ 598 Apolar Kovalent Bağ 598 Polar Kovalent Bağ 598 Metalik Bağ 598 Çekirdeğin Yapısı 599 Radyoaktivite 601 Alfa (α) Bozunması 601 Beta (β) Bozunması 601 Gama (γ) Bozunması 601 Yarı Ömür 601 Ortalama Ömür 602 Nükleer Enerji 603 Fisyon (Çekirdek Bölünmesi) 603 Füzyon (Çekirdek Kaynaşması) 603 Atomlardan Kuarklara 603 Karşıt Parçacık 603 Mezonlar 604 Parçacıklar Ailesi 604 Kuarklar 606 Yıldızlardan Yıldızsızlara 608 Güneş'in Yaşamı 608 Yıldızların Uzaklığı 609 Yıldızların Sıcaklıkları 610 Yıldızların Parlaklıkları ve Işınım Gücü 610 Salt Parlaklık 611 Hertzsprung - Russel Diyagramı 612 Gökadalar 612 Sarmal Gökadalar 612 Eliptik Gökadalar 612 Düzensiz Gökadalar 612 Kızıla Kayma 613 Evrenin Genişlemesi 614 Çözümlü Test 615 Çözümler 619 KAYNAKLAR 623

17 ALAN BİLGİSİ

18 1. BÖLÜM FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI

19 4 FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI Doğa olaylarından canlı varlıklarla ilgili olanlar biyolojinin, maddenin yapısal özellikleriyle ilgili olanlar kimyanın, maddenin yapısal özellikleri dışında kalan özellikler ve bunlar üzerinde gerçekleşen olaylar ise fiziğin konusudur. Fizik yasa ve teorilerinin ifade edilmesinde matematik vazgeçilmez bir dildir. Fizik, madde ve enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıklamalar üretmeye çalışan uygulamalı bir bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan bilim insanları fizikçi adını alırlar. Bir fizikçi, fizik biliminin sınanabilir, sorgulanabilir, yanlışlanabilir ve delillere dayandırılabilir olduğunu bilir. Aynı zamanda bilimsel bir bilginin her zaman mutlak doğru olmadığını unutmadan doğada gerçekleşen olayları inceleyerek bu olayların hem sebeplerini hem de sonuçlarını açıklamaya çalışır. Fizik, insan yaşamının her anında vardır. Bundan dolayı, fiziğin değişik alt alanları vardır. Bu alt alanların neler olduğu ve inceledikleri konular, aşağıda kısaca tanıtılmıştır. Mekanik Cisimlerin nasıl hareket ettiklerini ve nasıl etkileştiklerini inceler. Termodinamik Enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl iletildiğini inceler. Manyetizma Dünya'nın manyetik alanını, manyetik maddelerden ve elektrik akımından oluşan manyetik alanı inceler. Atom Fiziği Atomların yapısını oluşturan unsurların birbirleriyle nasıl etkileştiğini inceler. Nükleer Fizik Atom çekirdeğinin yapısını ve kararsız çekirdeklerin nasıl ışıma yaptıklarını inceler. Örnek Mekanik Nano teknoloji Nükleer fizik Uçakların uçurulması Optik Gök kuşağı Katı hâl fiziği Radyasyon Atom fiziği Yukarıda fiziğin alt alanları ile uğraştığı konular verilmiştir. Buna göre, alt alanlar ile açıklamalar doğru olarak eşleştirildiğinde hangi alt alan boşta kalır? A) Mekanik B) Nükleer fizik C) Optik D) Katı hâl fiziği E) Atom fiziği Optik Işıkla ilgili olayları, ışığın saydam ortamlardaki davranışını inceler. Elektrik Çözüm Uçakların uçurulması mekaniğe, radyasyon nükleer fiziğe, gökkuşağı optiğe, nano teknoloji atom fiziğine girer. Buna göre katı hâl fiziği boşta kalır. Cevap D Maddenin yapısındaki elektron ve protonların sahip olduğu elektrik yükleri ile bunların neden olduğu elektriksel alan ve elektriksel kuvveti inceler. Katı Hâl Fiziği Yoğun hâldeki maddelerin, elektriksel, manyetik, optik ve esneklik özelliklerini inceler.

20 5 FİZİĞİN DOĞASI Gözlem, bir olayla ilgili olarak duyu organları ya da araç ve gereçler kullanılarak yapılan incelemelerdir. Fiziksel bir olay, duyu organlarını güçlendirerek birtakım teknolojik araçlarla gözlenir. Fizikle ilgili bir olay iki tür gözlem yapılarak incelenir. Bunlardan ilki nitel gözlem, ikincisi ise nicel gözlemdir. Nitel gözlem, herhangi bir ölçme aracı kullanmadan beş duyu organı kullanılarak yapılan gözlem türüne denir. Bu gözlemler kesinlik ifade etmez, hata payı çoktur, yanıltıcıdır, güvenilir değildir. Duruma ve kişiye göre değişebilir. Objektif değildir. Nicel gözlem, duyu organları ile birlikte ölçme araçları da kullanılarak yapılan gözlem türüne denir. Duruma ve kişiye göre değişmez. Bilimsel önem taşır ve güvenilir bir gözlemdir. Bilimde en çok kullanılan gözlem çeşididir. Temel ve Türetilmiş Büyüklükler Kendi başına ifade edildiğinde bir anlamı olan büyüklüklere temel büyüklük denir. Temel Büyüklük Büyüklük Sembolü Birimi Ölçüm Aleti Kütle m kilogram (kg) Eşit kollu terazi Zaman t saniye (s) Kronometre Uzunluk, metre (m) Metre Sıcaklık T kelvin (K) Termometre Işık şiddeti I candela (cd) Fotometre Örnek Aşağıdakilerden hangisi nicel gözleme girmez? Akım şiddeti i Amper (A) Ampermetre A) Bileziğin kütlesini eşit kollu terazi kullanarak bulma Madde miktarı A Mole (mol) B) Kumaşın boyunu mezura kullanarak bulma C) Taşın hacmini su dolu dereceli silindir kullanarak bulma D) Suyun sıcaklığını parmağımızı içine sokarak bulma E) Afyon ile Ankara arasındaki karayolunun uzunluğunu otomobilin kilometre sayacı ile bulma Türetilmiş Büyüklükler Büyüklük Sembolü Birimi Ağırlık G Newton Kuvvet F Newton Enerji E Joule Çözüm A, B, C, E seçeneklerinde duyu organları ile birlikte ölçme araçları da kullanılmıştır. Ancak D seçeneğinde sadece duyu organları kullanılmıştır. Cevap D Güç İvme P a joule saniye metre saniye2 Hız v metre saniye Basınç P Newton metre2

21 6 Ölçmede Hata Ölçme sonuçlarının gerçek değerden farklı olması, ölçmede hata yapıldığı anlamına gelir. Ölçüm sonucu ile gerçek değer arasındaki farka ölçmede hata denir. Bu hataların kaynağı ölçme yöntemi, ölçümü yapan kişi, ölçme aracı ve ölçümün yapıldığı ortamdan kaynaklanabilir. Örnek Ölçüm sonucu ile gerçek değer arasındaki hatanın kaynağı aşağıdakilerden hangisi olamaz? A) Ölçme aracı B) Ölçme yöntemi C) Ölçümü yapan kişi D) Ölçümün birden fazla yapılması E) Ölçümün yapıldığı ortam Çözüm Ölçümün birden fazla yapılması ölçmedeki hata payını azaltır. Dolayısıyla ölçümün birden fazla yapılması ölçmede hatanın kaynağı olamaz. Cevap D Skaler ve Vektörel Büyüklükler Birim ve sayı kullanılarak tanımlanabilen büyüklüklere skaler büyüklük denir. Fizikte, enerji, zaman, güç, ısı kütle, hacim, özkütle, sıcaklık vb. büyüklükler skaler büyüklüktür. Birim ve sayıya ilave olarak bir yöne de sahip olan büyüklükler ise vektörel büyüklük olarak adlandırılır. Hız, ivme, yer değiştirme, kuvvet, ağır lık, momentum vb. büyüklükler vektörel büyüklüklere örnektir. Örnek Aşağıdakilerden hangisi vektörel bir büyüklüktür? A) Güç B) Enerji C) Sıcaklık D) Hız E) Kütle Çözüm Vektörel büyüklükler birim ve sayı yanında yöne de sahip olan büyüklüklerdir. Güç, enerji, sıcaklık ve kütle sadece birim ve sayı ile ifade ediliyor. Hız ise birim ve sayı yanında yöne de sahiptir. Cevap D Hipotez Bilimsel bir problemin verilere dayalı olarak kurulan geçici çözüm yoludur. Bilimsel bir hipotez, incelenen probleme bir ölçüde cevap verebilmeli ve eldeki tüm verileri içermelidir. Bilimsel bir hipotezin bir takım deneylerle geçerli olup olmadığı test edilmelidir. Bundan sonra kontrollü deneyler yapılarak hipoteze dayalı tahminlerin dolayısıyla hipotezin geçerliliği ve doğruluğu araştırılır. Kontrollü deney, deney sonucunu etkileyecek koşullardan birini değiştirip diğerlerini sabit tutacak şekilde yapılan deneydir. Bilimsel bir problemin çözümünde takip ettiği yol sırasıyla şu şekilde olabilir: Problem belirlenir. Problemle ilgili veriler toplanır. Hipotez kurulur. Hipoteze dayalı tahmin yapılır. Kontrollü deney ve nicel gözlem yapılır. Doğrulanmıyorsa işlemlere baştan başlanır. Doğrulanıyorsa hipotez geçerlidir. Fizik bilimiyle ilgilenen bilim insanları, birtakım bilimsel bilgilere ulaşırken planlı ve sistemli bir şekilde çalışırlar. Bu süreçte fizikle ilgili ilke, kanun ve teorilere ulaşırken bilimsel çalışma yöntemi olarak bilinen bir yol izlerler. Bir bilim insanının kullandığı bilimsel yöntem, diğer bir bilim insanı tarafından kullanılan bilimsel yöntemden farklı olabilir. Bilimsel bir yöntemin aşamaları aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1. Olaylarla ilgili gözlem yapma 2. Sorular oluşturma aynı konuda önceden yapılan çalışmaları inceleme 3. Hipotezler kurma 4. Hipotezleri test etmek için bir takım deneyler tasarlama 5. Kontrollü deneyler yapma 6. Deney sonuçlarının tekrarlanabilirliğini kontrol etme verileri analiz etme ve önceden yapılan tahminlerle karşılaştırma 7. Verilerden sonuç çıkarma 8. Sonuçların hipotezleri ne ölçüde desteklediğine ve sonuçların literatürdeki bilgilerle ne ölçüde tutarlı olduğuna karar verme

22 7 Örnek Örnek Aşağıdakilerden hangisi bilimsel yönteme girmez? A) Hipotezler kurma B) Verilerden sonuç çıkarma C) Neden sonuç ilişkilerinden kaçınma D) Kontrollü deneyler yapma E) Olaylarla ilgili nitel ve nicel gözlem yapma Çözüm Neden sonuç ilişkilerinden kaçınma bilimsel çalışma yöntemine girmez. Cevap C Bilimsel Teori ve Yasa Bilimsel bilgi türleri olarak bilinen "teori" ve "yasa"lar birbirinden oldukça farklı kavramlardır. Bilimsel teori, gözlenen bir doğa olayıyla ilgil genellemelerin açıklamasıdır. Büyük patlama ve atomun yapısıyla ilgili teoriler, bilimsel teoriye örnektir. Bilimsel yasa ise doğruluğu kanıtlanmış varsayımlar olarak tanımlanabilir. Bilimsel yasalara kütle çekim, kütle ve enerjinin korunumu örnek olarak verilebilir. Bilimsel yasa ve teoriler mutlaka deneysel desteğe sahip olmalıdır. Fakat bu şekilde de olsa bilimsel teoriler asla yasa olmaz. Bilimsel yasaların teorilerden daha üst düzey bilgi oldukları ve bilimsel teorilerin daha fazla deneysel destek buldukça bilimsel yasa oldukları yönündeki bilgiler, kesinlikle yanlıştır. 1. Coulomb Büyük patlama Enerjinin korunumu Modern atom Eylemsizlik Elektromanyetik... Yukarıda sıralanan yasa ve teorilerin tamamlanmasının sayısal dağılımı aşağıdakilerden hangisidir? Yasa Teori A) 3 3 B) 4 2 C) 2 4 D) 1 5 E) 5 1 Çözüm Coulomb yasası, enejinin korunumu yasası, eylemsizlik yasası, büyük patlama teorisi, modern atom teorisi, elektromanyetik teorisi. Buna göre yukarıda 3 yasa, 3 teori vardır. Cevap A Örnek Işık yılının birimi nedir? A) saniye B) metre / saniye C) metre D) metre / saniye 2 E) kilogram Çözüm: Işık yılı demek ışığın bir yılda aldığı yoldur. Dolayısıyla ışıkyılı uzunluğu ifade eder. Cevap C