ÖĞretmenlİk alan bİlgİsİ testİ Öabt - pegem.net from fen fizik baski... · komİsyon Öabt...
Post on 10-Aug-2019
225 Views
Preview:
TRANSCRIPT
FEN BİLİMLERİFEN ve TEKNOLOJİ
Konu AnlatımıÖzgün Sorular
Ayrıntılı ÇözümlerTest Stratej"ler"Çıkmış Sorular
FİZİK
ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ
ÖABT
Soruları yakalayankomisyon tarafından
hazırlanmıştır.
Soruları yakalayankomisyon tarafından
hazırlanmıştır.
ÖABT2015
KOMİSYONÖABT Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 1. Kitap (Fizik)
ISBN 978-605-364-957-1
Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© Pegem AkademiBu 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, kayıtya 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 yayınlarısatın almamasını diliyoruz.
3. Baskı: Şubat 2015, Ankara
Proje-Yayın Yönetmeni: Ayşegül EROĞLUDizgi-Grafik Tasarım: Merve KOŞAR
Kapak Tasarımı: Gürsel AVCI
Baskı: Sonçağ Yayıncılık Matbaacılık Reklam San Tic. Ltd.Şti. İstanbul Cad. İstanbul Çarşısı 48/48 İskitler -
Ankara0312 341 36 67 0535 292 34 31
Ya yıncı Sertifika No: 14749 Matbaa Sertifika No:25931
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.netE-ileti: pegem@pegem.net
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 fi zik sorularını çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve gelitirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kı-lavuz olarak hazırlanmıştır.
Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın tara-ması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT’de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedefl enmiştir.
Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açık-lamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uya-rı 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...
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 Tek-noloji 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 ve-rilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.
Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı
Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40
a. Fizik
b. Kimya
c. Biyoloji
d. Yer Bilimi (Jeoloji)
e. Astronomi
f. Çevre Bilimi
% 24
% 22
% 22
% 4
% 4
% 4
1 - 12
13 - 23
24 - 34
35 - 36
37 - 38
39 - 40
Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50
Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2013 - 2014 Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.
İÇİNDEKİLER
ALAN BİLGİSİ
1. BÖLÜM: FİZİĞİN UĞRAŞ ALANIFiziğin 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 .................................................................................................................................................................. 11
2. BÖLÜM: VEKTÖRLERVektörler ........................................................................................................................................................................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 ..................................................................................................................................................................25
3. BÖLÜM: KESİŞEN KUVVETLERİN DENGESİKesişen Kuvvetlerin Dengesi ......................................................................................................................................30
Lami Teoremi ......................................................................................................................................................30
Çözümlü Test ............................................................................................................................................................32
Çözümler ..................................................................................................................................................................36
vi
4. BÖLÜM: MADDE VE ÖZELLİKLERİMadde ve Özellikleri .....................................................................................................................................................40
Maddelerin Ortak Özellikleri ................................................................................................................................40
Görülebilen ve Hissedilebilen Maddeler ..............................................................................................................40
Maddenin Hâlleri ..................................................................................................................................................40
Maddelerin Değişimi ...........................................................................................................................................40
Maddenin Ayırt Edici Özellikleri ...........................................................................................................................41
Karışımların Özkütlesi..........................................................................................................................................41
Özel Durumlar......................................................................................................................................................42
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
Kutup Işıkları .......................................................................................................................................................55
Çözümlü Test ............................................................................................................................................................56
Çözümler .................................................................................................................................................................. 59
5. BÖLÜM: BASINÇBasınç ............................................................................................................................................................................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 ............................................................................................................................................67
Açık Hava Basıncı ..............................................................................................................................................68
Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı ...................................................................................................................69
Çözümlü Test ............................................................................................................................................................70
Çözümler ..................................................................................................................................................................74
vii
6. BÖLÜM: SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİSıvıların Kaldırma Kuvveti ...........................................................................................................................................78
Yüzen Cisimler ....................................................................................................................................................78
Askıda Kalan Cisimler .........................................................................................................................................78
Batan Cisimler ....................................................................................................................................................79
Birbirine Karışmayan Sıvılarda Kaldırma Kuvveti ...............................................................................................80
Çözümlü Test ............................................................................................................................................................81
Çözümler ..................................................................................................................................................................86
7. BÖLÜM: ISI VE SICAKLIKIsı ve Sıcaklık ................................................................................................................................................................90
Termometre..........................................................................................................................................................90
Sıvılı Termometreler ............................................................................................................................................91
Metal Termometreler ...........................................................................................................................................91
Gazlı Termometreler ...........................................................................................................................................91
Sıcaklık Değişimi .................................................................................................................................................91
Isı Alış-Verişi .......................................................................................................................................................92
Hâl Değişimi ........................................................................................................................................................93
Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler ...............................................................................................95
Kaynama ve Yoğunlaşma ....................................................................................................................................95
Buharlaşma..........................................................................................................................................................95
Çözümlü Test ............................................................................................................................................................96
Çözümler ..................................................................................................................................................................99
Genleşme ...................................................................................................................................................................101
Boyca Genleşme ..............................................................................................................................................101
Yüzeyce Genleşme ...........................................................................................................................................101
Hacimce Genleşme ..........................................................................................................................................102
Sıvıların Genleşmesi .........................................................................................................................................102
Isının Yayılması ................................................................................................................................................103
Isı İletim Yolu ....................................................................................................................................................104
Isı Yalıtımı .........................................................................................................................................................105
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................106
Çözümler ................................................................................................................................................................ 110
8. BÖLÜM: TORK (MOMENT)Tork (Moment) ............................................................................................................................................................. 114
Sağ El Kuralı ..................................................................................................................................................... 114
Çözümlü Test .......................................................................................................................................................... 116
Çözümler ................................................................................................................................................................121
viii
9. BÖLÜM: AĞIRLIK VE KÜTLE MERKEZİAğırlık ve Kütle Merkezi .............................................................................................................................................128
Kararlı ve Kararsız Denge ................................................................................................................................130
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................131
Çözümler ................................................................................................................................................................135
10. BÖLÜM: BASİT MAKİNELERBasit Makineler ...........................................................................................................................................................140
Kaldıraçlar .........................................................................................................................................................140
Makaralar ..........................................................................................................................................................141
1. Sabit makara .................................................................................................................................................141
2. Hareketli Makara ...........................................................................................................................................141
Eğik düzlem ......................................................................................................................................................142
Çıkrık .................................................................................................................................................................143
Kasnaklar ..........................................................................................................................................................143
Dişliler ...............................................................................................................................................................143
Vida ...................................................................................................................................................................144
Eşit Kollu Teraziler ............................................................................................................................................144
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................145
Çözümler ................................................................................................................................................................150
11. BÖLÜM: HAREKETHareket .......................................................................................................................................................................156
Düzgün Doğrusal Hareket ................................................................................................................................157
Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket .................................................................................................................159
Düzgün Yavaşlayan Doğrusal Hareket .............................................................................................................161
Ortalama Hız .....................................................................................................................................................162
Ani Hız (Anlık Hız) ............................................................................................................................................162
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................164
Çözümler ................................................................................................................................................................168
Bağıl Hareket ..............................................................................................................................................................172
Nehir Problemleri ..............................................................................................................................................172
Nehirde Karşı Kıyıya Geçme ............................................................................................................................173
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................176
Çözümler ................................................................................................................................................................180
12. BÖLÜM: YERYÜZÜNDE HAREKETYeryüzünde Hareket ...................................................................................................................................................184
Atışlar ................................................................................................................................................................184
Hava Direnci ve Limit Hız .................................................................................................................................185
Limit Hız Bağıntısı .............................................................................................................................................186
Düşey Atış ........................................................................................................................................................186
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................190
Çözümler ................................................................................................................................................................193
ix
Yatay Atış ...................................................................................................................................................................196
Eğik Atış ............................................................................................................................................................198
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................200
Çözümler ................................................................................................................................................................204
13. BÖLÜM: DİNAMİKDinamik........................................................................................................................................................................210
Güçlü Nükleer (Yeğin Çekirdek) Kuvvet ...........................................................................................................210
Zayıf Nükleer (Zayıf Çekirdek) Kuvvet ..............................................................................................................210
Elektromanyetik Kuvvet ....................................................................................................................................210
Kütle Çekim Kuvveti ..........................................................................................................................................210
Newton'un Hareket Kanunları ........................................................................................................................... 211
Sürtünme Kuvveti ..............................................................................................................................................214
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................218
Çözümler ................................................................................................................................................................222
14. BÖLÜM: ÇEMBERSEL HAREKETÇembersel Hareket .....................................................................................................................................................228
Periyot ...............................................................................................................................................................228
Frekans .............................................................................................................................................................228
Çizgisel Sürat ....................................................................................................................................................228
Açısal Sürat ......................................................................................................................................................228
Merkezcil İvme (av ) ............................................................................................................................................230
Merkezcil Kuvvet ...............................................................................................................................................231
Düşey Düzlemde Düzgün Çembersel Hareket ..................................................................................................235
Yuvarlanma Hareketi ........................................................................................................................................236
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................238
Çözümler ................................................................................................................................................................242
Kepler ve Newton'un Genel Çekim Kanunu .....................................................................................................246
Kepler Kanunları ...............................................................................................................................................246
Genel Çekim Kanunu ........................................................................................................................................247
Çekim Alanı ......................................................................................................................................................248
Yapma Uyduların Hareketleri ...........................................................................................................................249
Çekim Potansiyel Enerjisi ................................................................................................................................250
Bağlanma ve Kurtulma Enerjisi..........................................................................................................................250
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................252
Çözümler ................................................................................................................................................................255
15. BÖLÜM: BASİT HARMONİK HAREKETBasit Harmonik Hareket .............................................................................................................................................260
Genlik ................................................................................................................................................................260Uzanım .............................................................................................................................................................260Periyot ...............................................................................................................................................................260Frekans .............................................................................................................................................................260
x
Basit Harmonik Hareket Denklemleri ................................................................................................................261Uzanım .............................................................................................................................................................261Hız ....................................................................................................................................................................261İvme ..................................................................................................................................................................264Kuvvet ...............................................................................................................................................................264Yay Sarkacı .......................................................................................................................................................265Yayların Bağlanması .........................................................................................................................................266Basit Sarkaç ......................................................................................................................................................267Konik Sarkaç .....................................................................................................................................................268
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................270Çözümler ................................................................................................................................................................274
16. BÖLÜM: İŞ, GÜÇ VE ENERJİİş, Güç ve Enerji .........................................................................................................................................................278
Enerji .................................................................................................................................................................281
Yapılan İş ve Kinetik Enerji Değişimi ................................................................................................................281
Potansiyel Enerji ...............................................................................................................................................283
Yayın Potansiyel Enerjisi ..................................................................................................................................286
Dönen Bir Cismin Kinetik Enerjisi .....................................................................................................................286
Yenilenebilir ve Yenilenemez Enerji Kaynakları ................................................................................................289
Yenilenebilir Enerji Kaynakları ..........................................................................................................................289
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................291
Çözümler ................................................................................................................................................................295
17. BÖLÜM: İTME VE MOMENTUMİtme ve Momentum .....................................................................................................................................................300
İtme ...................................................................................................................................................................300
Momentum ........................................................................................................................................................302
İtme ile Momentum Arasındaki İlişki .................................................................................................................304
Çarpışmalar ......................................................................................................................................................307
Momentum Korunumu ......................................................................................................................................307
Enerjinin Korunumu ..........................................................................................................................................307
Hızların Korunumu ............................................................................................................................................307
Momentum ve Kinetik Enerji Arasındaki İlişki ................................................................................................... 311
Patlamalar .........................................................................................................................................................313
Roketler ............................................................................................................................................................314
Açısal Momentumun Korunumu .......................................................................................................................314
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................317
Çözümler ................................................................................................................................................................322
18. BÖLÜM: OPTİKOptik ............................................................................................................................................................................328
Işık Nedir? Nasıl Yayılır? ..................................................................................................................................328
Tam Gölge - Yarı Gölge ....................................................................................................................................328
Yansıma ............................................................................................................................................................329
Yansıma Kanunları ...........................................................................................................................................329
xi
Düzlem Ayna ....................................................................................................................................................329
Düzlem Aynada Görüntü ..................................................................................................................................330
Düzlem Aynanın Döndürülmesi ........................................................................................................................330
Düzlem Aynada Hız ..........................................................................................................................................331
Kesişen İki Düzlem Ayna Arasındaki Cismin Görüntü Sayısı ...........................................................................332
Paralel İki Düzlem Ayna Arasındaki Görüntü ....................................................................................................332
Görüş Alanı ......................................................................................................................................................332
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................334
Çözümler ................................................................................................................................................................339
Küresel Aynalar .........................................................................................................................................................342
Çukur Aynada Işınların Yansıması ...................................................................................................................342
Tümsek Aynada Işınların Yansıması ................................................................................................................343
Çukur Aynada Görüntü .....................................................................................................................................344
Tümsek Aynada Görüntü ..................................................................................................................................344
Çukur Aynada Bağıntılar ...................................................................................................................................345
Tümsek Aynada Bağıntılar ...............................................................................................................................345
Özel Durumlar ...................................................................................................................................................345
Çukur Aynada Görüntünün Yeri ........................................................................................................................345
Tümsek Aynada Görüntünün Yeri .....................................................................................................................345
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................347
Çözümler ................................................................................................................................................................351
Işığın Kırılması ...........................................................................................................................................................354
Kırılma ..............................................................................................................................................................354
Işığın Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçişi .....................................................................................355
Işığın Çok Yoğun Ortamdan Az Yoğun Ortama Geçişi .....................................................................................355
Paralel Yüzlü Saydam Ortamdan Işınların Geçişi .............................................................................................356
Küresel Yüzeylerde Kırılma ..............................................................................................................................356
Prizmalarda Kırılma ..........................................................................................................................................357
Tam Yansımalı Prizmalar ..................................................................................................................................358
Görünür Derinlik ................................................................................................................................................358
Serap Olayı .......................................................................................................................................................359
Beyaz Işığın Renklere Ayrılması .......................................................................................................................360
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................365
Çözümler ................................................................................................................................................................369
Mercekler ....................................................................................................................................................................373
Bir Merceğin Odak Uzaklığı ..............................................................................................................................373
İnce Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması ..........................................................................................................374
Kalın Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması ........................................................................................................375
İnce Kenarlı Mercekte Görüntü .........................................................................................................................376
Kalın Kenarlı Mercek ........................................................................................................................................377
Merceklerde Bağıntılar ......................................................................................................................................377
Göz Kusurları ....................................................................................................................................................377
Aydınlanma .......................................................................................................................................................378
xii
Fotometreler .....................................................................................................................................................380
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................382Çözümler ................................................................................................................................................................387
19. BÖLÜM: ELEKTRİKElektrik.........................................................................................................................................................................392
Elektriklenme Çeşitleri ......................................................................................................................................392
Topraklanma .....................................................................................................................................................393
İletken Kürelerde Yük Paylaşımı .......................................................................................................................394
Elektroskop .......................................................................................................................................................395
Özel Durumlar ...................................................................................................................................................396
Coulomb Kuvveti ...............................................................................................................................................397Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................399Çözümler ................................................................................................................................................................404
Elektrik Alanı ..............................................................................................................................................................408
Eletrik Alan Çizgileri ..........................................................................................................................................409
Yüklü İletken Bir Kürenin Elektrik Alanı ............................................................................................................410
Faraday Kafesi ..................................................................................................................................................412
Elektrik Potansiyel Enerji ..................................................................................................................................412
Elektrik Potansiyeli ve Potansiyel Farkı ............................................................................................................413
Yüklü Bir Kürenin Potansiyeli ............................................................................................................................414
Ortak Potansiyel ...............................................................................................................................................415
Eş Potansiyel ....................................................................................................................................................416Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................417Çözümler ................................................................................................................................................................422
Paralel Levhalar .........................................................................................................................................................426
Sığaçlar .............................................................................................................................................................429
Sığaçların Bağlanması ......................................................................................................................................429
Sığaçların Seri Bağlanması ..............................................................................................................................429
Sığaçların Paralel Bağlanması .........................................................................................................................430
Yüklü Bir Kondansatörün Enerjisi .....................................................................................................................432Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................434Çözümler ................................................................................................................................................................439
Elektrik Akımı .............................................................................................................................................................444
Direnç ...............................................................................................................................................................444
Dirençlerin Bağlanması .....................................................................................................................................445
Elektromotor Kuvveti .........................................................................................................................................449
Pillerin Bağlanması ...........................................................................................................................................450
Pilin Ömrü .........................................................................................................................................................452
İki Nokta Arasındaki Potansiyel Farkının Bulunması ........................................................................................453
Zıt Elektromotor Kuvveti (ZEMK)'li Devreler .....................................................................................................455Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................457Çözümler ................................................................................................................................................................462
xiii
20. BÖLÜM: DALGALARDalgalar .......................................................................................................................................................................468
Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar ...............................................................................................................468
Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar ........................................................................................................................469
P - Dalgası ........................................................................................................................................................469
S - Dalgası ........................................................................................................................................................469
Love Dalgası .....................................................................................................................................................469
Rayleigh (Rayley) Dalgası ................................................................................................................................470
Depremin Büyüklüğü ........................................................................................................................................470
Ses Dalgası ......................................................................................................................................................471
Sesin Şiddeti .....................................................................................................................................................471
Sesin Frekansı (Yüksekliği) ..............................................................................................................................471
Sesin Tınısı .......................................................................................................................................................471
Sesin Yansıması ve Yankı ................................................................................................................................471
Sesin Kırılması ..................................................................................................................................................472
Doppler Olayı ....................................................................................................................................................472
Yay Dalgaları ....................................................................................................................................................474
Yansıma ve İletme ............................................................................................................................................475
İnce Yaydan Kalın Yaya Gönderilen Atma ........................................................................................................476
Kalın Yaydan İnce Yaya Gönderilen Atma ........................................................................................................477
Frekans Karıştırıcılar ........................................................................................................................................477
Kararlı Dalgalar .................................................................................................................................................477
Su Dalgaları ......................................................................................................................................................478
Doğrusal Su Dalgaları .......................................................................................................................................479
Dairesel Su Dalgaları ........................................................................................................................................479
Su Dalgalarında Yansıma .................................................................................................................................479
Doğrusal Dalgaların Çukur Engelde Yansıması ...............................................................................................480
Doğrusal Dalgaların Tümsek Engelde Yansıması ............................................................................................480
Doğrusal Dalgaların Düz Engelde Yansıması ...................................................................................................481
Yayılma Hızı ve Periyodik Dalgalar ...................................................................................................................482
Su Dalgalarında Kırılma ....................................................................................................................................482
Su Dalgalarının Mercek Şeklindeki Su Ortasından Geçişi ................................................................................483
Su Dalgalarında Ayrılma ...................................................................................................................................484
Su Dalgalarında Kırınım ...................................................................................................................................484
Su Dalgalarında Girişim ....................................................................................................................................485
Yol Farkının Geometrik Yoldan Hesaplanması .................................................................................................486
Faz Kavramı .....................................................................................................................................................486
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................491
Çözümler ................................................................................................................................................................495
21. BÖLÜM: MANYETİZMAManyetizma .................................................................................................................................................................500
1. Maddenin Manyetik Özelliği, Manyetik ve Manyetik Olmayan Maddeler ......................................................500
2. Manyetik Kutuplar .........................................................................................................................................500
3. Manyetik Alan, Alan Şiddeti, Alan Çizgileri ...................................................................................................500
xiv
4. Manyetik Akı, Manyetik Geçirgenlik ..............................................................................................................501
Manyetik Geçirgenlik ........................................................................................................................................502
Yerin Manyetik Alanı .........................................................................................................................................504
Elektrik Akımının Manyetik Etkileri ....................................................................................................................506
Akım Geçen Tele Manyetik Alanda Etkiyen Kuvvet ..........................................................................................510
İçerisinden Akım Geçen Paralel İki Tele Etkiyen Kuvvetler .............................................................................. 511
Manyetik Alan İçinde Hareket Eden Yüke Etkiyen Kuvvet ................................................................................513
Manyetik Alan İçinde Hareket Ettirilen İletkenler ve Oluşan Emk .....................................................................516
Manyetik Akı Değişimi ......................................................................................................................................517
Öz İndüksiyon ...................................................................................................................................................520
Maxwell Denklemleri .........................................................................................................................................521
Alternatif Akımın Elde Edilmesi .........................................................................................................................521
Alternatif Akımın Etkin Değeri ...........................................................................................................................522
Alternatif Akımın Etkileri ....................................................................................................................................522
Alternatif Akım Devreleri ...................................................................................................................................522
Sadece Kondansatörlü Devre ...........................................................................................................................523
Dirençli ve Selfli Devre (RL Devresi) ................................................................................................................524
Direnç ve Kondansatörlü Devre (RC Devresi) ..................................................................................................524
Direnç, Self ve Kondansatörlü Devre (RLC Devresi) ........................................................................................525
Transformatörler ...............................................................................................................................................527
Elektronik Devre Elemanları .............................................................................................................................528
Transistör ..........................................................................................................................................................529
Led ....................................................................................................................................................................529
Fotodiyot ...........................................................................................................................................................530
Fotodirenç .........................................................................................................................................................530
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................531
Çözümler ................................................................................................................................................................535
22. BÖLÜM: MODERN FİZİKModern Fizik ................................................................................................................................................................540
Işığın Yapısı .......................................................................................................................................................540
Elektromanyetik Teori ........................................................................................................................................540
Işık Dalgalarının Girişimi ...................................................................................................................................540
Saçak Aralığı (Δx) .............................................................................................................................................541
Çift Yarıkta Girişimin Özellikleri .........................................................................................................................541
Tek Yarıkta Girişim (Kırınım) .............................................................................................................................542
Saçak Aralığı ....................................................................................................................................................542
Saçak Parlaklıkları ............................................................................................................................................543
İnce Zarlarda Girişim ........................................................................................................................................544
Hava Kaması ....................................................................................................................................................544
Çözme Gücü .....................................................................................................................................................546
Özel Görelilik ....................................................................................................................................................548
Michelson - Morley Deneyi ...............................................................................................................................548
xv
Zaman Ölçümü ve Eş Zamanlık .......................................................................................................................548
Zaman Genişlemesi ..........................................................................................................................................549
Uzunluk Büzülmesi ...........................................................................................................................................550
Göreli Enerji .....................................................................................................................................................551
Göreli Momentum .............................................................................................................................................553
Kara Cisim Işıması ............................................................................................................................................554
Fotoelektrik Olayı ..............................................................................................................................................555
Foton Enerjisi ....................................................................................................................................................555
Elektronvolt (eV) ...............................................................................................................................................555
Einstein'in Fotoelektrik Denklemi ......................................................................................................................556
Fotoelektron Sayısı ...........................................................................................................................................556
Fotosel Lamba ve Fotoelektrik Akımı ..............................................................................................................556
Fotosele Üreteç Bağlanması ............................................................................................................................556
Kesme Potansiyel Farkı ....................................................................................................................................557
Compton Saçılması Olayı .................................................................................................................................561
Madde Dalgaları ...............................................................................................................................................562
Tanecik Modelinin Açıklayabildiği Olaylar .........................................................................................................563
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................565
Çözümler ................................................................................................................................................................568
Elektromanyetik Dalgalar ..................................................................................................................................572
Elektromanyetik Spektrum ................................................................................................................................572
Radyo Dalgaları ................................................................................................................................................572
Mikrodalgalar ....................................................................................................................................................572
Kızıl Ötesi Dalgalar ...........................................................................................................................................573
Görünür Işık Dalgaları .......................................................................................................................................573
Mor Ötesi Dalgalar ............................................................................................................................................573
X - Işınları .........................................................................................................................................................573
Gama Işınları ....................................................................................................................................................574
Elektromanyetik Dalgalarda Doppler Olayı .......................................................................................................574
Atom Teorileri ve Enerji Seviyeleri ....................................................................................................................575
J.J Thomson Atom Modeli ................................................................................................................................575
Rutherford Atom Modeli ....................................................................................................................................575
Bohr Atom Modeline Göre Yörünge Yarıçapları ...............................................................................................577
Bohr Atom Modeline Göre Enerji Seviyeleri .....................................................................................................577
Bohr Atom Modelinin Açıklayamadığı Olaylar ..................................................................................................579
De Broglie Hipotezi ...........................................................................................................................................579
Heisenberg Belirsizlik İlkesi ..............................................................................................................................580
Elektron Bulutu .................................................................................................................................................581
Kuantum Sayıları ..............................................................................................................................................581
Atomların Uyarılması ........................................................................................................................................583
Kendiliğinden Emisyon ve Uyarılmış Emisyon ..................................................................................................585
Lazer .................................................................................................................................................................586
Lazer Işığının Özellikleri ...................................................................................................................................586
xvi
Maddenin Yapısı ...............................................................................................................................................586
İyonik Bağ .........................................................................................................................................................586
Kovalent Bağ ....................................................................................................................................................587
Apolar Kovalent Bağ .........................................................................................................................................587
Polar Kovalent Bağ ...........................................................................................................................................587
Metalik Bağ .......................................................................................................................................................587
Çekirdeğin Yapısı ..............................................................................................................................................588
Radyoaktivite .....................................................................................................................................................589
Alfa (α) Bozunması ...........................................................................................................................................589
Beta () Bozunması .........................................................................................................................................589
Gama (γ) Bozunması ........................................................................................................................................590
Yarı Ömür .........................................................................................................................................................590
Ortalama Ömür .................................................................................................................................................590
Nükleer Enerji ...................................................................................................................................................591
Fisyon (Çekirdek Bölünmesi) ............................................................................................................................591
Füzyon (Çekirdek Kaynaşması) ........................................................................................................................591
Atomlardan Kuarklara .......................................................................................................................................592
Karşıt Parçacık .................................................................................................................................................592
Mezonlar ...........................................................................................................................................................592
Parçacıklar Ailesi ..............................................................................................................................................593
Kuarklar ............................................................................................................................................................594
Yıldızlardan Yıldızsızlara ...................................................................................................................................596
Güneş'in Yaşamı ...............................................................................................................................................596
Yıldızların Uzaklığı ............................................................................................................................................597
Yıldızların Sıcaklıkları .......................................................................................................................................598
Yıldızların Parlaklıkları ve Işınım Gücü .............................................................................................................598
Salt Parlaklık .....................................................................................................................................................599
Gökadalar .........................................................................................................................................................600
Sarmal Gökadalar .............................................................................................................................................600
Eliptik Gökadalar ...............................................................................................................................................600
Düzensiz Gökadalar .........................................................................................................................................600
Kızıla Kayma .....................................................................................................................................................601
Evrenin Genişlemesi .........................................................................................................................................602
Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................603
Çözümler ................................................................................................................................................................607
KAYNAKLAR ...............................................................................................................................................................613
ALAN BİLGİSİ
1. BÖLÜMFİZİĞİN UĞRAŞ ALANI
4
FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI
Doğa olaylarından canlı varlıklarla ilgili olanlar biyolo-jinin, maddenin yapısal özellikleriyle ilgili olanlar kim-yanın, maddenin yapısal özellikleri dışında kalan özel-likler 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 uy-gulamalı bir bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan bilim insanları fizikçi adını alırlar.
Bir fizikçi, fizik biliminin sınanabilir, sorgulanabilir, yanlış-lanabilir ve delillere dayandırılabilir olduğunu bilir. Aynı zamanda bilimsel bir bilginin her zaman mutlak doğru olmadığını unutmadan doğada gerçekleşen olayları in-celeyerek bu olayların hem sebeplerini hem de sonuçla-rını 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 iletildi-ğini inceler.
Manyetizma
Dünya'nın manyetik alanını, manyetik maddelerden ve elektrik akımından oluşan manyetik alanı inceler.
Optik
Işıkla ilgili olayları, ışığın saydam ortamlardaki davranı-şını inceler.
Elektrik
Maddenin yapısındaki elektron ve protonların sahip ol-duğu 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.
Atom Fiziği
Atomların yapısını oluşturan unsurların birbirleriyle nasıl etkileştiğini inceler.
Nükleer Fizik
Atom çekirdeğinin yapısını ve kararsız çekirdeklerin nasıl ışıma yaptıklarını inceler.
Örnek
Mekanik
Nükleer fizik
Optik
Katı hâl fiziği
Atom fiziği
Nano teknoloji
Uçakların uçurulması
Gök kuşağı
Radyasyon
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
ÇözümUçakların uçurulması mekaniğe, radyasyon nükleer fizi-ğe, gökkuşağı optiğe, nano teknoloji atom fiziğine girer. Buna göre katı hâl fiziği boşta kalır.
Cevap D
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 teknolo-jik 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, ya-nıltıcıdır, güvenilir değildir. Duruma ve kişiye göre deği-şebilir. 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.
Örnek
Aşağıdakilerden hangisi nicel gözleme girmez?
A) Bileziğin kütlesini eşit kollu terazi kullanarak bulma
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
Çözüm
A, B, C, E seçeneklerinde duyu organları ile birlikte ölç-me araçları da kullanılmıştır. Ancak D seçeneğinde sa-dece duyu organları kullanılmıştır.
Cevap D
Temel ve Türetilmiş Büyüklükler
Kendi başına ifade edildiğinde bir anlamı olan büyüklük-lere 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
Akım şiddeti i Amper (A) Ampermetre
Madde miktarı A Mole (mol)
Türetilmiş Büyüklükler
Büyüklük Sembolü Birimi
Ağırlık G Newton
Kuvvet F Newton
Enerji E Joule
Güç P saniyejoule
İvme asaniyemetre
2
Hız v saniyemetre
Basınç PmetreNewton
2
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, ölç-me 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 ölç-mede 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 sa-hip olan büyüklüklerdir. Güç, enerji, sıcaklık ve kütle sa-dece 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 ge-çici çözüm yoludur. Bilimsel bir hipotez, incelenen prob-leme bir ölçüde cevap verebilmeli ve eldeki tüm verileri içermelidir. Bilimsel bir hipotezin bir takım deneylerle geçerli olup olmadığı test edilmelidir. Bundan sonra kont-rollü deneyler yapılarak hipoteze dayalı tahminlerin dola-yısıyla hipotezin geçerliliği ve doğruluğu araştırılır.
Kontrollü deney, deney sonucunu etkileyecek koşullar-dan birini değiştirip diğerlerini sabit tutacak şekilde ya-pılan deneydir.
Bilimsel bir problemin çözümünde takip ettiği yol sırasıy-la 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 bi-lim 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 ta-sarlama
5. Kontrollü deneyler yapma
6. Deney sonuçlarının tekrarlanabilirliğini kontrol etme verileri analiz etme ve önceden yapılan tah-minlerle karşılaştırma
7. Verilerden sonuç çıkarma
8. Sonuçların hipotezleri ne ölçüde desteklediğine ve sonuçların literatürdeki bilgilerle ne ölçüde tu-tarlı olduğuna karar verme
top related