YGS ve LYS`den önce
Transkript
YGS ve LYS`den önce
9. sınıf 1. ünite: Fiziğin doğası 1. Fiziğin alt alanları: Mekanik, Elektrik, Manyetizma, Optik, Termodinamik, Atom fiziği, Nükleer fizik ve Katı-hal fiziğidir. 2. Nicel ve nitel gözlemler birbirinin karşıtı değildir, aynı zamanda ikisi de kullanılabilir. 3. “Tüm araştırmalarda tek bir bilimsel yöntem kullanılır.”, “Kuramlar doğrulandığında yasalara dönüşür.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (2) Yasalar doğruluğu defalarca deneylerle ispatlanmış ifadelerdir. Teoriler ise bir olayın nasıl oluştuğuyla ilgili herhangi bir şey söylemez, defalarca yapılan gözlemlerden süzülmüş bilgiler topluluğudur. Bu nedenle kuramlar doğrulandığı sürece o kuramlar genel kabul görmeye devam eder. 2013 LYS’de bu kavram yanılgılarının ikisi de bir soru içine kullanılmıştır. İşte sorulan soru: 4. Bilimsel yöntemin aşamaları kabaca bilinmelidir (Problem yazılması, kaynak taraması, hipotez yazılması, hipotezin sınanması için deney yapılması, verilerin işlenmesi ve yorumlanması). 5. Fizik ilkeleri, yasaları ve kuramları keşfedilirken insanların hayal gücü ve yaratıcılığının etkisi göz ardı edilmemelidir. 6. Yasalar kurama veya kuramlar yasaya dönüşemez. 7. Bilimsel bilgi mutlak doğru değildir. Bilimsel bilgi bilimsel yöntemle yapılan çalışmalar sonunda elde edilir. 8. Temel büyüklüklerden “kütle” ve “madde miktarı” birbirine karıştırılmamalıdır. Eskiden kütle madde miktarı olarak tanımlanırdı. Artık, kütle eylemsizliğin bir ölçüsü olarak tanımlanıyor. Yandaki tabloyu bilmeniz gerekiyor. 9. Problem veya araştırmadaki bağımlı, bağımsız ve kontrol edilen değişkenleri belirleyebilmelisiniz. Problem: Yayların uzama miktarı nelere bağlıdır? Hipotez: Yayın uzaması uygulanan kuvvete bağlıdır. Bağımlı değişken: uzama miktarı. Bağımsız değişken: Yaya uygulanan kuvvetin şiddeti. Kontrol edilen değişken: Yayın cinsi. 1 9. sınıf 2. ünite: Madde ve Özellikleri 1. Maddenin halleri katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Maddenin dört hali öteleme hareketi yapıp yapmadıklarına göre, sıkıştırılıp sıkıştırılamadıklarına göre ve mıknatıstan sürekli etkilenip etkilenmediklerine göre sınıflandırılabilir.(Plazma yüklü taneciklerden oluştuğu için mıknatıstan sürekli etkilenir) 2. “Gazların hacimleri yoktur.” cümlesi kavram yanılgısıdır. 3. Maddelerin ayırt edici özellikleri: özkütle, elektrik iletkenliği, ısı iletkenliği, erime sıcaklığı, kaynama sıcaklığı ve özgül ısı olarak bilinecektir. 4. Maddenin taneciği atom, molekül veya iyon olabilir. Fiziksel değişiklikte maddenin hal, boyut, vb. özelikleri değişir. 5. Fiziksel ve kimyasal değişikliklerle çekirdekler değişmez; fakat bu değişimler dışında bazı durumlarda çekirdekler de değişebilir. 6. Fisyon ve füzyon olaylarının tanımı bilinmelidir. 9. sınıf 3. ünite: Kuvvet ve Hareket 1. Sabit ve hareketli gözlemci kavramlarını ifade ederken çok dikkatli olunmalı, evrende mutlak sabit bir referans noktasının yoktur. 2. Konum, yer değiştirme ve hız vektörel büyüklüklerdir. 3. “Alınan yol ile yer değiştirme aynıdır.” ve “Sürat ile hız aynıdır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 4. Kütle çekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet, yeğin nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvetlerin belirleyici rol oynadığı olayları bilmelisiniz. (Yeğin nükleer kuvvetler çekirdekteki proton ve nötronları bir arada tutan kuvvettir; zayıf nükleer kuvvetler ise kararsız çekirdeklerdeki radyoaktif olaylardan sorumludur; elektromanyetik kuvvetler çekirdek dışında ve yüklü cisimler arasında ve hareketli yükler(akımlar) arasında oluşur). 5. Statik ve kinetik sürtünme kuvvetleri birbirinden farklıdır. Statik sürtünme kuvveti durmakta olan bir cisme uygulanan kuvvete eşit büyüklüktedir. Cisme uygulanan kuvvet arttığında (cisim hareket etmiyorsa) statik sürtünme kuvveti de artacaktır. Statik sürtünme kuvveti cisim harekete geçinceye kadar etkilidir. Statik sürtünme kuvvetinin alabileceği maksimum bir değer vardır. Cisim harekete geçince kinetik sürtünme kuvveti etkili olur. Kinetik sürtünme kuvveti statik sürtünme kuvvetinin maksimum değerinden biraz küçüktür. Yandaki grafik bu durumu göstermektedir. 2 6. Eylemsizliğin ölçüsü kütledir. Kütlesi büyük olan cismin eylemsizliği de büyüktür. Eylemsizlik F/a ile bulunur. Eylemsizlik yerçekiminden bağımsızdır. Bir cismin eylemsizliği Dünya’da ya da Ay’da aynıdır. Eylemsizlik, bir maddenin bulunduğu durumun değiştirilmesine karşı direnç göstermesidir. Duran bir cismin harekete geçirilmesi veya hareket eden bir cismin hızının (yön ve/veya büyüklük) değiştirilmesi için mutlaka kuvvet gerekir. 7. Etki ve tepki zıt yönlü olup eşit büyüklüktedir. Etki ve tepki kuvvetleri etkileşen iki cisim arasında oluşur. Bir A cisminin B cismine uyguladığı kuvvet “etki” olarak adlandırıldığında, B cisminin A cismine uyguladığı kuvvet “tepki” olacaktır. Örneğin, Dünya’nın Ay’a uyguladığı çekim kuvveti “etki” olarak adlandırılırsa, Ay’ın Dünya’ya uyguladığı çekim kuvveti “tepki” olur. Etkileşen cisimlerin özellikleri (hızlı/yavaş olmaları; yumuşak/sert olmaları; büyük/küçük olmaları; sabit hızlı/ivmeli hareket etmeleri) etki tepki kuvvetlerinin eşit ve zıt yönde olmalarını asla değiştirmez. Aşağıda etki tepki ile ilgili LYS-2013 sorusu var. 8. Etki ve tepki kuvvetleri aynı cisme etki etmez. Örneğin masa üzerinde duran bir cisim iki kuvvetin etkisi altındadır. Bunlardan biri Dünya’nın cisme uyguladığı aşağı doğru kuvvet, diğeri de masanın cisme uyguladığı yukarı doğru kuvvettir. Bu kuvvetler eşit büyüklüktedir. Ancak bu kuvvetlerden birini etki diğerini de onun tepkisi olarak adlandırmak yanlıştır. Aşağıdaki çizimde masa üzerindeki cisme etki eden iki kuvvet soldaki çizimde gösterilmiştir. Sağdaki çizimde ise masaya etki eden kuvvetler gösterilmiştir. Sağdaki ve soldaki çizimde gösterilen kırmızı renkli kuvvetler etki-tepki kuvvetleridir. Sağdaki çizimde masaya etki eden siyah renkli kuvvetler zeminin masaya uyguladığı kuvvetleri; yeşil renkli kuvvet Dünya’nın masaya uyguladığı çekim kuvvetini göstermektedir. 3 9. sınıf 4. ünite: Enerji 1. “Bir cisme uygulanan kuvvet cismi harekete ettirmese de iş yapılır.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Kuvvetin cisim üzerinde iş yapması için cisim uygulanan kuvvetinin (veya kuvvetin bir bileşeni) doğrultusunda yer değiştirmelidir. 2. Bilimsel anlamda kullanılan iş tanımı güncel yaşamda halk arasında kullanılan iş tanımından farklıdır. 3. Bir kuvvetin cisim üzerinde yaptığı iş pozitif, negatif veya sıfır olabilir. 4. Enerjiyi her zaman “iş yapabilme yeteneği” olarak tanımlamak doğru değildir. Mekanik dışındaki olayları açıklamakta bu tanım yetersiz kalabilmektedir. Enerji “değişiklik yapabilme yeteneği” veya başka şekillerde de tanımlanabilir. Her fiziksel olayı içeren tek bir enerji tanımı yoktur. 5. Güç, “ Birim zamanda aktarılan enerji” veya “birim zamanda yapılan iş” olarak tanımlanır. 6. Enerji kütle biçiminde de olabilir (E=mc2) 7. Bir sistemin toplam enerjisi asla değişmez. Dış kuvvetin olmadığı sitemde toplam mekanik enerji korunur. Toplam mekanik enerjinin korunduğu bir sistemde sistemi oluşturan parçaların toplam mekanik enerjileri değişebilir. Örneğin bir sabit makara aracılığıyla birbirine iple bağlanmış biri ağır diğeri hafif iki cisim düşünün. Cisimler serbest bırakıldığında ağır cisim aşağı yönde hızlanarak gideceği için potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi ise artar. Çoğu öğrenci ağır cismin potansiyel enerjisindeki azalmanın kinetik enerjisindeki artışa eşit olduğunu düşünür. Hâlbuki potansiyel enerjideki azalma kinetik enerjideki artıştan daha fazladır. Bunun sonucu olarak ağır cismin toplam mekanik enerjisi azalır. Aslında hafif cismin hareketini incelediğimizde ağır cismin toplam mekanik enerjisinin neden azalmasını gerektiğini daha kolay buluruz. Hafif cismin kinetik, potansiyel ve toplam enerjisinin artar. Sistemin toplam enerjisinin korunması için ağır cismin toplam enerjisinin azalması gerekir. 8. Sıcaklık, bir sistemdeki rastgele hareket eden moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir göstergesidir. Sakın ola sıcaklığı bir enerji olarak yorumlamayın. Sıcaklık kinetik enerjinin bir ölçüsüdür. (Termodinamikte Kelvin cinsinden sıcaklık ile moleküllerin ortalama kinetik enerji arasındaki ilişki T = sabit*KE’dir.) 9. “Sıcaklık bir sistemdeki rastgele hareket eden moleküllerin ortalama kinetik enerjisidir.” ve “40 C sıcaklık, 20 C sıcaklığın iki katıdır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Sıcaklık ortalama kinetik enerji değil ortalam kinetik enerjinin bir ölçüsüdür. (2) 600K sıcaklık 300K sıcaklığın iki katıdır ifadesi doğrudur ama 40 C sıcaklık 20 C sıcaklığın iki katıdır veya 80 Fahrenhiet sıcaklık 40 Fahrenheit sıacklığın iki katıdır ifadeleri yanlıştır. 10. “Isı, sahip olunan bir enerjidir.”, “Bir bardak sıcak çayın ısısı, bir bardak ılık çayın ısısından yüksektir.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1 ve 2) Unutmayın ki bir maddenin ısısı olmaz. Isı maddenin bir özelliği değildir. Bir cismin ısısından bahsedilemez, ısıdan bahsedilebilmesi için cisimler veya cismin bölgeleri arasında mutlaka sıcaklık farkına bağlı olarak enerji aktarımı olması gerekir. Transfer edilen enerji ısı olarak adlandırılır. (YGS-2013 ve YGS 2014’te bu kavram yanılgıları ile ilgili birer soru sorulmuştur). 4 9. sınıf 5. ünite: Elektrik ve Manyetizma 1. Elektrik devrelerinde elektrik enerjisi kaynakları (piller veya üreteçler) bir potansiyel farkı oluşturur. Potansiyel farkı gerilim olarak da adlandırılabilir. 2. “Bir iletkende yükler pilin pozitif kutbundan çıkıp negatif kutbuna doğru hareket eder”, “ Akım elektrik devre elemanları tarafından tüketilir.” ve “Akım pilin pozitif ve negatif kutbundan çıkar ve ampul üzerinde çarpışır.”, “Akım ile potansiyel farkı aynı şeylerdir”, “Büyük cisimler büyük dirence sahiptir.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (Not: Bu sene bu kavram yanılgıları ile ilgili soru sorulma ihtimali var) 3. Pilin görevi devreye yük vermek değildir. Pilin görevi kablolarda ve iletken devre parçalarında zaten bulunan serbest elektronları belli bir yöne doğru hareket ettirmektir. Kablolardaki ve iletken kısımlardaki bu elektron hareketi akım olarak adlandırılır. Akımın oluşması için potansiyel farkına ihtiyaç vardır. Bir direncin uçları arasındaki gerilim o dirençte harcanan elektrik enerjisinin bir ölçüsüdür. Bir üretecin gerilimi ise o üreteçte üretilen elektrik enerjisinin bir ölçüsüdür. 4. Ohm yasası nedir sorusuna V=I*R cevabı vermeyiniz. Ohm yasası bir iletkenin uçları arasındaki gerilimin iletkenden geçen akıma oranının sabit olduğunu ifade eden bir yasadır. Bu orantı sabitinin iletkenin bir özelliği olduğu “direnç” olarak adlandırıldığını unutmayın. 5. “Seri bağlı ampuller paralel bağlı ampullerden her zaman daha parlak yanarlar” ve “Paralel bağlı ampuller seri bağlı ampullerden her zaman daha parlak yanarlar” cümleleri kavram yanılgısıdır. 5 10. sınıf 2. ünite: Madde ve Özellikleri 1. Karınca, vücut ağırlığının birkaç katı ağırlığındaki yükleri kaldırabilir, ancak orantılı olarak insan kadar büyütülecek olursa, kendi ağırlığını bile kaldıramaz. Canlıların boyutlarının artırılması durumunda büyütülen varlığın ağırlığındaki artış hacmiyle, taşıyabileceği en fazla yük ise kesit alanıyla doğru orantılı olarak artar. 2. Yüzey alanı-hacim oranı en küçük geometrik şekil küredir. 3. Küçük cisimlerin birim kütlesine düşen yüzey alanı, büyük cisimlere göre daha fazladır. Örneğin, 1kg kütleli iri patateslerle, 1kg kütleli küçük patatesler soyulduğunda, her ikisi de aynı kütleye sahip olmasına rağmen küçük patateslerden daha fazla kabuk çıkar. 4. Bir canlının ısı yayma (enerji aktarma) hızı yüzey alanı ile ilişkilidir. Yüzey alanı-hacim oranı canlıların bacak kalınlıklarını, kuyruk ve kulak büyüklüklerini ve vücut ağırlıklarına göre ne kadar yük taşıyabileceklerini ve ne kadar yemeğe ihtiyaç duyacaklarını belirler. Bu oran canlıların yüksekten düştüklerinde ne kadar zarar görecekleri ile de ilişkilidir. 10. sınıf 2. ünite: Kuvvet ve Hareket 1. “Güç ve kuvvet aynı şeydir.” ve “Güç ve enerji aynı şeydir.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 2. “Limit hız” kavramsal düzeyde bilinmelidir. Limit hız, hava ortamında düşmekte olan cismin erişebileceği maksimum hızdır. Düşen cisme etki eden hava direnci cismin ağırlığına eşit olduğunda cisim limit hıza erişir. Örnek soru: Ağırlıkları eşit iki paraşütçüden biri uçaktan atladıktan sonra uzun süre paraşütünü açmıyor ve 50m/s’lik limit hıza ulaşıyor. Diğer paraşütçü ise atladıktan kısa bir süre sonra paraşütünü açıyor ve 8m/s’lik limit hıza ulaşıyor. Hangi durumda hava direnci daha büyüktür? Cevap: İki durumda da hava direnci eşittir. Çünkü paraşütçülerin ağırlıklarının eşit olduğu verilmiş. 3. “Hareket hâlindeki bir cisme etkiyen net kuvvet kaldırıldığında cisim zamanla durur.”, “Sabit hızla hareket eden bir cisme etkiyen net bir kuvvet vardır.” “Hareket varsa her zaman net kuvvet vardır.”, “Kuvvet varsa her zaman hareket de vardır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Unutmayın ki bir cisme etki eden net kuvvet sıfırsa cisim durumunu korur. Hareket halindeyken net kuvvet kaldırılırsa cisim hareketine sabit hızla devam eder. 4. “İvme ve hız her zaman aynı doğrultudadır.”, “Hız sıfırsa ivme de her zaman sıfırdır.”, “Cismin ivmesi yukarı doğru çıkarken azalır, aşağı doğru inerken artar.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) İvme ve hızın aynı doğrultuda olmadığı duruma örnek olarak çembersel hareket verilebilir. (2) Basit harmonik hareket yapan bir cismin hızı sıfır olduğu anda ivmesi maksimumdur. (3) 2013 YGS’de sorulan trambolinde zıplayan çocuk sorusunu hatırlayınız. Yukarı çıkarken, tam tepeye ulaştığında ve aşağı inerken çocuğun ivmesi hep sabit ve aşağı doğrudur. İvme hareket yönüne tersse yavaşlama, ivme hareket yönündeyse hızlanma olur. İvme ve hız her zaman aynı yönde olmaz ama ivme ve hız değişimi (ΔV) her zaman aynı yönde olur. 5. “Yerçekimi cisimlere sadece yere düşerken etki eder.”, “Kütlesi büyük olan cisimler daha önce yere düşer.”, “Düşen cisimlerin ivmesi kütlesine bağlıdır.”, “Hareket eden bütün cisimlere hareket boyunca bir kuvvet etki eder.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Hava direnci ihmal edildiği sürece cisimlerin kütlesi ve biçimi onların ivmesini belirlemez Havaya fırlatılan veya belli bir yükseklikten bırakılan/atılan tüm cisimlerin ivmesi yerin merkezine doğru ve yaklaşık 10m/s’dir. 1 6. Bir cismi sürtünmeli bir masa üzerinde hızlandırıp bırakalım. Elimizi terk edinceye kadar cisme etki eden net kuvvet bizim uyguladığımız kuvvetten sürtünme kuvveti kadar eksiktir. Elimizi terk ettikten sonra cisme etki eden net kuvvet sadece sürtünme kuvvetidir. Elimizi terk ettikten sonra cisme hareket yönünde bir kuvvet etki etmez. Sakın ola başlangıçta uyguladığımız kuvvetin hala cisim üzerinde etki ettiğini düşünmeyin. Temas etmezseniz kuvvet de uygulayamazsınız. 7. “Etki ve tepki kuvvetleri aynı cisim üzerine uygulanır.”, “Kuvvet bir cisimden diğer cisme alınıp verilir.”, “Etki ve tepki kuvvetleri birbirine eşit değildir; Kütlesi daha büyük olan veya daha hareketli olan veya daha sert olan diğerine daha fazla kuvvet uygular.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Bir kuvvet ve onun tepkisi asla aynı cisim üzerinde olamaz. 8. Sistem içi ve sistem dışı kuvvetleri gösterebilmelisiniz. Sistem içi kuvvetlere iç kuvvetler, sistem dışı kuvvetlere dış kuvvetler denilebilir. Sistemi ivmelendiren kuvvet yalnızca dış kuvvettir. İç kuvvetler sistemdeki cisimleri ivmelendirebilir, ancak sistemi ivmelendiremez. Örnek olarak birbirine temas eden iki cismin yatay masa üzerinde iteklenmesini ele alalım. Burada sistemi hareket ettiren kuvvet bizim uyguladığımız (dış) kuvvettir. Öndeki cismi hareket ettiren kuvvet arkadaki cismin uyguladığı (iç) kuvvettir. 9. Eylemsizlik maddelerin ortak bir özelliğidir. Eylemsizlik cismin durgun veya hareketli olmasıyla ilgili değildir. Kütlesi olan bütün cisimlerin her durumda eylemsizliği vardır. Eylemsizliği sadece Newton’un 1. Hareket Yasası ile ilişkilendirmeyin. Böyle yaparsanız, eylemsizliğin yalnızca duran ya da sabit hızla hareket eden cisimlere ait bir özellik olduğu yanılgısına düşebilirsiniz. “Eylemsizlik cisimlerin hareketini sürdürmesini sağlayan kuvvettir.” cümlesi bir kavram yanılgısıdır. Eylemsizliği bir kuvvet çeşidi gibi tanımlayamazsınız. Eylemsizlik kütlenin bir ölçüsüdür. 10. sınıf 3. ünite: Elektrik 1. “Yüklü bir cisim sadece yüklü olduğu elektrik yüküne sahiptir.”, “Nötr bir cisimde hiç yük yoktur.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Yüklü cisimde elektron eksikliği veya fazlalığı vardır; nötr cisimde ise elektron sayısı proton sayısına eşittir. 2. İletkende yükler yüzeyin her tarafına yayılır, yalıtkanlar ise bölgesel olarak yüklenebilir. Bu gerçeği kullanarak Faraday Kafesi gibi bir elektriksel alan zırhı yapılabilir. 3. Elektriksel kuvvet bir etki-tepki çiftidir. Yüklü cisimlerin yüksüz iletkenleri ve yalıtkanları çekebileceğini unutmayın. 4. Coulomb sabiti (k) ortama göre değişir. Ortamın yalıtkanlığı arttıkça “k” değeri azalır. Coulomb sabiti ortamın dielektrik sabiti ile ters orantılıdır. Suyun dielektrik sabiti 80’dir. Suyun içinde Coulomb sabiti boşluktaki değerinin 1/80’ine eşittir. 5. Elektriksel alan çizgileri bir modellemedir. Gerçekte böyle çizgiler yoktur. 6. “Bir yük elektriksel alan çizgisi üzerinde değilse yüke bir kuvvet etki etmez.” “Alan çizgileri gerçektir.” “Elektriksel alan çizgileri sadece iki boyutta gösterilir.” “Sınırlı sayıda elektriksel alan çizgisi vardır.” “Bir yük elektriksel alanın etkisiyle ivmelenirken her zaman alan çizgisi boyunca hareket eder.” “Alan çizgileri herhangi bir noktada başlayıp sona erebilir.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Bu cümlelerin doğru ifadesi şöyledir: 1) Bir yüke elektriksel kuvvet etki etmesi için elektriksel alan çizgisi üzerinde bulunması gerekmez. 2) Alan çizgileri modellemedir. 3) Sonsuz sayıda alan çizgisi vardır. Yükler ivmelenirken elektriksel alan çizgisi boyunca veya başka yönlerde 2 hareket edebilir. 4) Alan çizgileri mutlaka pozitif yükten başlar ve sonsuzda sona erer veya sonsuda başlayıp bir negatif yükte sona erer. 7. Elektriksel kuvvet ile kütle çekimi kuvveti arasındaki farklılıklar ve benzerlikleri bilmelisiniz. 8. “Elektriksel kuvvet ve elektriksel alan aynı şeylerdir ve aynı yöndedir”. cümlesi kavram yanılgısıdır. Elektriksel alan elektriksel kuvvetin oluştuğu bölgedir. Elektriksel alanın şiddeti birim yüke (1 Coulomb’luk yüke) etki eden kuvvetin şiddeti olarak tanımlanır. 9. Elektriksel potansiyel enerji, elektriksel alanda bir yükün konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Elektriksel potansiyel enerjiyi bir yükü sonsuzdan bulunduğu konuma getirmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iş olarak da tanımlayabiliriz. Potansiyel farkı ise elektriksel alanda pozitif birim yükü bir noktadan başka bir noktaya götürmek için elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iştir. Eş potansiyel çizgiler/yüzeyler elektriksel alan çizgilerine diktir. 10. “Potansiyel ve elektriksel alan arasında bir ilişki yoktur.”, “Potansiyel bir enerjidir.”, “Eş potansiyel, eşit alan veya sabit alan anlamına gelir.”, “Yüksek gerilim kendi başına tehlikelidir.”, “Eş potansiyel çizgileri üzerinde bir yükü hareket ettirmek için iş yapılır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 11. “Akım devre boyunca aktıkça kullanılıp biter.”, “Elektronlar devrede ışık hızına yakın hızlarda hareket eder.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 12. Bir enerji kaynağı kullanmak suretiyle kapalı bir devrede bir akım oluşturulur. Enerji kaynağı iki nokta arasında bir elektriksel potansiyel farkı oluşturur. Bir enerji kaynağının emk'sı birim yük başına üretilen elektrik enerjisi olarak tanımlanır. Üreteçlerin devreye bağlanmadan önce ve bağlandıktan sonra ölçülen gerilim değerleri arasındaki farkın sebebi üreteçlerin bir iç direncinin olmasıdır. 13. “Üretecin kutupları arasında bir akım yoktur.”, “Potansiyel devre boyunca akar.”, “Devredeki yükler pil (üreteç) tarafından üretilir.”, “Daha büyük pil daha büyük potansiyel fark demektir.”, “Piller hiç yoktan enerji üretirler.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 10. sınıf 4. ünite: Modern Fizik 1. “Modern fizik ve klasik fizik yasaları farklıdır.”, “Klasik fizik yasalarının yerini modern fizik yasaları almıştır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 2. İvmesiz (duran veya sabit hızla) hareket eden gözlem çerçevesine eylemsiz referans sistemi denir. Evrende mutlak eylemsiz bir referans sistemi yoktur. Dünya eylemsiz referans sistemi olarak kabul edilebilir. Eylemsiz bir referans sistemine göre ivmesiz hareket eden gözlem çerçevesi de eylemsiz referans sistemi kabul edilir. 3. “Evren esir denilen bir madde ile doludur.” cümlesi kavram yanılgısıdır. 4. Özel görelilik teorisinin iki temel kabulü vardır. 1) Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynıdır. 2) Işık hızı, eylemsiz referans sisteminde, ışık kaynağının ve gözlemcinin hareketinden bağımsızdır. Işığın boşluktaki hızı her durumda “c” olarak ölçülür ve bu hız elektriksel ve manyetik kuvvet ifadelerindeki sabitlerle belirlenmiştir. 3 5. Işık hızında hareket edildiğinde bu kabullerin gözlemleri nasıl değiştirdiği örneklerle açıklanır. “Işık hızında hareket ederken elimizdeki aynaya baktığımızda kendimizi görüp göremeyeceğimiz” ve “arabayla ışık hızında giderken farları açtığımızda önümüzün aydınlanıp aydınlanmayacağı” temel kabullerin varlığında ve yokluğunda (klasik mekanikle) tartışılır. 6. Bir cismin kütlesinin hıza bağlı olması kütlenin tanımında çelişkiler doğurduğu için “durgunluk kütlesi” kavramı gereksizdir. Cisimler için tek bir kütleden söz etmek daha mantıklıdır. Durgunluk kütlesi yani sadece kütle cismin madde miktarı ve iç enerjisinin (atom altı parçacıklar hariç) bir ölçüsüdür. Yani bir cismin iç enerjisi değişirse kütlesi de değişir (doğal olarak bunun tersi de doğrudur), ancak iç enerjiye bağlı kütle değişimi makroskopik boyutta ölçülemeyecek kadar küçüktür. 7. Özel görelilik kuramına göre kütleli bir parçacığı ışık hızına ulaştırmak için sonsuz enerji vermek gerekir. Bunun için evrendeki enerji yetmez ve bundan dolayı da ışık hızına ulaşılamaz. 8. Bir parçacığın kütlesi hızla değişmezken, kinetik enerji ve (Potansiyel enerji dikkate alınmazsa) dolayısı ile toplam enerjisi hıza bağlıdır. Bu nedenle kütle tüm eylemsiz referans sisteminde aynı kalırken, kinetik enerji ve toplam enerji ölçüldükleri gözlem çerçevesine bağlı olarak değişir. 2013 LYS’de göreceli kinetik ve toplam enerji konusundan soru gelmişti. Bu sene de aynı bölümden soru gelmesi ihtimali var. 10. sınıf 5. ünite: Dalgalar 1. Dalgaların temel özelikleri olan frekans, periyot, dalga boyu, uzanım ve genlik kavramlarını bilmelisiniz. Bu temel özellikleri yay, su ve ses dalgalarında gösterebilmelisiniz. 2. Dalganın hızının ortama bağlı olduğunu unutmayınız. 3. Yaylarla yapılan yansıma ve iletme deneylerinde atmaların ilerleme yönü, şekli ve hızını yorumlayabilmelisiniz. Atmaların sabit uçtan ters dönerek, serbest uçtan ise ters dönmeden yansıdığını unutmayınız. 2013 LYS’de atmaların sabit ve serbest uçtan yansımaları ile ilgili soru soruldu. Yansıyan ve iletilen atmaların genlik ve enerji karşılaştırmaları müfredat dışıdır. 4. Yapıcı ve bozucu girişim olaylarını ve bileşke atmanın şeklini çizmeyi bilmelisiniz. 5. Kararlı dalgaların oluşumunu, temel frekans ve harmonikleri (iğ) bilmelisiniz. İki sabit nokta arasında bulunan L uzunluğundaki bir telin titreştirilmesiyle oluşan temel frekans durumunda dalga boyu λ=2L dir. Aşağıdaki resmi inceleyiniz. Harmonik (iğ) sayısı ile dalgaboyu arasındaki ilişkiye dikkat ediniz. Kararlı dalgalar için “n” iğ sayısını göstermek üzere fn = n.f1 yazılır. (f1 = V/2L’dir.) 4 5. Su dalgası enine ve boyuna dalgaların bileşkesidir. Su dalgası birçok kitapta enine dalga olarak veriliyor. Bu doğru değildir. Aşağıdaki 2013 LYS sorusuna bakınız. 6. “Su, dalgayla beraber bir doğru boyunca ileriye doğru hareket eder.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Meksika dalgası, ortamın dalga ile birlikte hareket etmediğini göstermek için kullanabileceğiniz iyi bir örnektir. 7. Stroboskopun nasıl kullanıldığını bilmelisiniz. “n” yarıklı stroboskop fs frekansı ile döndürülürken λ dalgaboylu, fd frekanslı su dalgalarını yine λ dalgaboylu ve duruyor gördüğümüzde fd = n*fs ilişkisi vardır. Bu durumu oluşturduktan sonra stroboskopun frekansını diyelim ki 2 katına çıkardık. Bu durumda su dalgalarını yine duruyor görürdük, ama dalgaboyu bize λ/2 olarak görünürdü. 2013 LYS’de gelen soruyu inceleyiniz. Bu soruda dikkat edilmesi gereken nokta dalga boyunun 1/3 oranında küçük gözlemlenmesidir. Öyleyse stroboskop olması gerekenden 3 kat hızlı döndürülmektedir. Yani stroboskopun normal frekansı 2Hz değil, 2/3Hz olmalıdır. 12= n*2/3 eşitliğinden n=18 bulunur. 8. Su dalgalarının engellerden yansımasını ışığın bir yüzeyden yansımasına benzetebilirsiniz. Gelme ve yansıma açıları dalganın ilerleme doğrultusu ile yüzey normali arasındaki açıdır. (Not: Dalga cephesi ile engel arasındaki açılar da gelme veya yansıma açısına eşittir.) Aşağıdaki çizimi inceleyiniz. 5 9. Yat limanı veya dar boğazlı koylarda doğrusal su dalgalarının bükülmesi dalgaların kırınımına örnek olarak verilebilir. Belirgin bir kırınım gözlenebilmesi için dalgaların geçtiği yarığın genişliği dalgaların dalga boyuna eşit veya biraz küçük olmalıdır. Yarık genişliği artarsa doğrusal dalgaların sadece uç kısımlarında bükülme olur. Dalgaların orta bölümü bükülmez. 10. Girişim deseni yol veya faz farkından kaynaklanabilir. Çift tepe ve çift çukur noktalarına karın noktaları; tepe ve çukurların buluştuğu noktalara düğüm noktaları denir. 11. Bir dalga leğeninde eş fazlı olarak çalışan iki noktasal kaynağın oluşturduğu girişim deseninde seçilen bir noktanın belli bir anda çift tepe olduğunu varsayalım. Yarım periyot süre sonra bu noktada çift çukur olacaktır. Bu sebeple karın noktaları hareketli noktalardır. Düğüm noktaları ise hareketsiz noktalar olarak gözlenirler. 6 11. sınıf 1. ünite: Madde ve Özellikleri 1. Basınç birim alana dik olarak etki eden kuvvettir. Bu tanım katı, sıvı ve gazlarda da geçerli olduğu vurgulanır. Basınç skaler bir büyüklüktür. Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı doğrultuda aynen ilettikleri halde, basıncı aynen iletmezler. 2. Basınç birimi Pascal (Pa)’dır. 1 Pa = 1 N/m dir. (Ayrıca diğer basınç birimleri şunlardır: 1 Atm 2 = 760 mmHg = 760 torr =10333 mmH2O = 1.013x105 Pa = 1.013 bar) 2. Kristal yapıdaki maddelere basınç uygulandığında potansiyel farkı oluşturulabileceğini unutmayın. Bu olaya Piezo elektrik olayı denir. Bazı basküller bu ilkeyle çalışacak şekilde yapılmıştır. Baskül üzerindeki ağırlık değişince kristal maddenin oluşturduğu potansiyel farkı da değişir. 3. Akışkan kavramı hem sıvıları hem de gazları içerir. Su altında her 10,3 metre derinlikte basınç 1atm kadar artar. Sıvıların çok az sıkışmasına rağmen sıkıştırılamaz olarak kabul edilebileceği ve Pascal’ın patlak fıçı gösterisini unutmayın. 4. Kapalı bir kaptaki sıvının herhangi bir noktasına uygulanan basınç kabın iç yüzeylerinin her noktasına aynı büyüklükte iletilir ve buna paskal ilkesi denir. Birleşik kap ve su cenderelerinin çalışma ilkesini bilmelisiniz. Atmosferde, deniz seviyesine göre yükseklik değiştikçe atmosferik basınç de değişir. 5. Toricelli deneyini bilmelisiniz. Toricelli deneyi cıva yerine suyla yapılsaydı en az 10,33 metrelik boruya gereksinim olacaktı. Bir tulumba ile en fazla 10 m derinlikten su çıkarılabileceğini unutmayın. Çünkü tulumbalar tulumba borusundaki havayı emerler, boruda hava azalınca, açık hava basıncı suyu boruda yukarı doğru iter. Bu durum bizim pipetle sıvı içmemize benzer. Biz pipetle sıvı içerken sıvıyı çekmiyoruz. Yaptığımız şey pipetin içindeki havayı çekmek. Pipetin içindeki havayı çektiğimizde açık hava basıncı sıvıyı pipetin içinden yukarı doğru iter. 6. Barometre, manometre, altimetre ve batimetre gibi ölçme araçlarını mutlaka bilin. (Barometre, açık hava basıncını ölçer. Manometre kapalı kapta gaz basıncını ölçer. Altimetre, deniz seviyesinden itibaren yükseklik ölçer. Batimetre, deniz seviyesinden itibaren deniz derinliğini ölçer.). Magdeburg yarım küreleri ile yapılan deneyi de bilmelisiniz. 7. Arşimet ilkesi: “Tamamen veya bir kısmı bir akışkana batan cisme akışkan tarafından uygulanan kaldırma kuvveti, cismin yer değiştirdiği akışkanın ağırlığına eşittir.” Arşimet ilkesi hem sıvılarda hem de gazlarda geçerlidir. Batma, yüzme ve askıda kalma olayları cisme uygulanan kaldırma kuvveti ile ilişkilidir. 8. Bernoulli ilkesi: “Akışkanın sürati artarsa akışkanın basıncı azalır.” Bu ilke ile ilgili formüller müfredat dışıdır. Akışkanının basıncı ile kastedilen akışkanın akmasını engelleyen cisimlere uygulayacağı basınç değil, çepere yapılan basınçtır. Uçak kanadı, yan yana geçen iki araç arasında hızlanan havanın basıncı, kasırgalarda çatının uçması ve pencerelerin dışa patlaması, kamyon kasalarına örtülen brandaların yukarı bombe yapması, baş aşağı tutulan huni içindeki pinpon topunun huninin borusundan üflenmesi halinde düşmemesi örneklerini hatırlayınız. 9. Isı sıcaklık farkından dolayı alınıp-verilen enerjidir. Maddelerin ısısı olmayacağını hatırlayın. Bir madde ısı alıp/verdiği zaman iç enerjisi değişir. Isı iletimle, taşımayla ve ışımayla yayılır. Mutlak sıfır sıcaklığı teorik olarak doğada ulaşılabilecek minimum sıcaklıktır. Mutlak sıfır sıcaklığına ulaşılamaz. Evrende gözlemlenen minimum ve maksimum sıcaklık değerleri verilir. Aynı sıcaklıkta iki farklı maddenin, dokunmayla soğuk ya da sıcak hissedilmesi, maddelerin ısı iletim katsayıları ile ilgilidir. Termometre bulunduğu çevre ile ısıl dengeye gelinceye kadar ölçüm değeri sabit kalmaz. Isıl dengeye ulaşıldığında ölçüm değeri de sabitlenir. Bu nedenle “Termometre kendi sıcaklığını ölçer.” deriz. 1 10. Suyun özgül ısısının (c) çok büyük olmasından günlük yaşamda ısıtma ve soğutma teknolojilerinde yararlanırız. Aynı kütlede fakat farklı özgül ısılara sahip maddelerden özgül ısısı büyük olan maddenin sıcaklığını değiştirmek için en fazla ısı gerekir. Isı sığası (mc) aynı olan farklı maddelerin sıcaklıklarını eşit miktar değiştirmek için eşit ısı gerekir. 11. Genleşme ve büzülme katılarda boyca, alanca ve hacimce; sıvı ve gazlarda ise yalnızca hacimce olur. Genleşme katsayısı katılar ve sıvılar için ayırt edici bir özelik, fakat gazlar için ayırt edici bir özelik değildir. Bütün gazlarda genleşme katsayısı 1/273 oC-1 tür. Metal çiftlerin günlük yaşamda (sigorta panolarında, termostatlarda, termometre yapımında kullanıldığını hatırlayınız. 12. Suyun +4oC’de en büyük yoğunluğa sahip olduğunu, bunun canlılar için önemini hatırlayın. (Göllerin ve denizlerin üstten donması) 13. 2013 LYS’de bu üniteden bir katı genleşmesi bir de Arşimet ilkesi sorusu gelmiştir. 11. sınıf 2. ünite: Kuvvet ve Hareket 1. Momentum değişimi itmeye eşittir. Momentum ve itme vektörel büyüklüktür. Büyük tankerlerin motorlarının limandan yaklaşık 25 km önce kapatılmasının sebebi momentumlarının çok büyük olmasıdır. 2. Bir lastik top bir cisme çarpıp yapışıyorsa oluşan momentum değişimi, topun cisimden geri sekmesi durumunda oluşan momentum değişiminden küçüktür. Dolayısıyla yapışma ile sıçrama (sekme) olduğu durumda momentum değişikliklerinin farklı olduğunu unutmayın. Pelton su değirmeninin tasarımından dolayı suyun geri sekmesini sağladığını hatırlayınız. 3. Bir itmenin etki süresi etkileşim sırasında ortaya çıkan kuvvetin büyüklüğünü belirler. Etki süresinin kısa olduğu durumlarda kuvvetin şiddeti büyük olur. Yüksekten atladığımızda dizlerimizi bükmemiz; arabaların kaportalarının çarpışma sırasında darbeyi emecek şekilde tasarlanması, boksörlerin yumruğu yumruktan uzaklaşarak almaları, bungee jumping iplerinin oldukça esnek maddeden yapılması etki süresini artırarak şiddeti büyük kuvvetin oluşmasını engeller. 4. Momentum korunumu: Bir sisteme etki eden dış kuvvet sıfırsa sistemin momentumu korunur.” Momentumun yanı sıra kinetik enerjinin de korunduğu çarpışmalar esnek, momentumun korunmasına rağmen kinetik enerjinin korunmadığı çarpışmalar esnek olmayan çarpışmalar olarak adlandırılır. Ayrıca çarpışmadan önce veya sonra iki cismin birlikte hareket ettiği çarpışmalar tam esnek olmayan çarpışma olarak adlandırılır. Patlamalarda da momentumun korunur. 5. “Momentum korunumu sadece çarpışmalarda geçerlidir.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Momentum sadece çarpışmalarda değil dış kuvvetin sıfır olduğu her durumda korunur. 6. Düzgün çembersel harekette periyot, frekans, çizgisel sürat, açısal sürat kavramlarını ve bunlar arasındaki ilişkiyi bilmelisiniz. Tren tekerleklerinin şekli ile raydan çıkmadan yaptığı hareket arasındaki ilişkiyi bilmelisiniz. (Kendi kendini düzelten veya bozan hareketler.) Raylar üzerindeki bardaklar iteklenirse soldaki kendini düzelten hareket yaparak hep raylar üzerinde kalır. Ancak sağdaki kendini bozan hareket yapar ve raydan dışarı çıkar. 2 Şekildeki tekerlerin bizden uzaklaştığını varsayalım. Tren rayları sola mı yoksa sağa mı kavis yapıyor? Sol tekerin ray üzerindeki kısmının çapı küçük, sağ tekerin ray üzerindeki kısmının çapı büyük olduğu için sağ tekerin çizgisel sürati sol tekerinkinden fazladır. Bu nedenle tekerler sola doğru gideceklerdir. 7. “Sabit süratle çembersel hareket yapan bir cismin ivmesi sıfırdır.” “Çembersel hareket yapan bir cisme etkiyen hareket doğrultusuna dik net kuvvet ortadan kalktığında cisim çembersel hareket yapmaya devam eder.”, “Çembersel yörüngede hareket eden cisimlere merkezkaç kuvveti etki eder.” (1) Sabit süratle gerçekleşen çembersel harekette ivme sabit ve merkeze doğrudur. (2) Bir borunun içinde dönen cisim borudan çıktığında dönmeye devam etmez. Borudan çıktığı andaki hız vektörü doğrultusunda hareket eder. (3) Çembersel harekette dönme merkezine yönelmiş net bir kuvvet vardır ve bu kuvvete merkezcil kuvvet denir. Cisme ayrıca bir merkezkaç kuvvet etki etmez. 8. Çembersel harekette her durumda cismin hızına dik doğrultuda net bir kuvvet vardır. Bu net kuvvet merkezcil kuvvet işlevi görür. Merkezcil kuvvet duruma göre sürtünme kuvveti, kütleçekim kuvveti, gerilme kuvveti olabileceği gibi bazı durumlarda ise birden çok kuvvetin bileşkesi olabilir. Keşfettirilen bu bağıntı; çizgisel sürat, açısal sürat ve periyot cinsinden de ifade edilir. 9. Kuvvet momenti ve tork eş anlamlıdır. Tork vektörü, uygulanan kuvvetin ve kuvvet kolunun oluşturduğu düzleme daima diktir. Torkun yönü ile cismin dönme yönünün farklı olduğunu hatırlayın. 10. “Bir cisme etki eden her kuvvet dönmeye sebep olur.” cümlesi kavram yanılgısıdır. 11. “Açısal momentumla çizgisel momentum aynı yöndedir.” cümlesi kavram yanılgısıdır. 12. Açısal momentum dış tork sıfır olduğunda korunur. Eline iki ağırlık alarak dönen disk üzerine çıkan bir kişinin kollarını açıp kapatması sonucu dönmesinde meydana gelen değişimleri hatırlayınız. 13. “Kütle merkezi ile ağırlık merkezi aynı anlamdadır.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Yeryüzüne dik ve oldukça uzun homojen bir çubuk düşünün. Bu çubuğun kütle merkezi çubuğun tam ortasındadır. Ancak ağırlık merkezi orta noktanın altındadır. Çünkü yeryüzünden uzaklaştıkça çubuğun üst kısımlarına etki eden çekim kuvveti azalacak, çubuğun üst kısımlarının ağırlığı gittikçe azalacaktır. 14. Bir cismin kararlı denge ve kararsız denge durumunu bilmelisiniz. Yerde duran cisim hafifçe yana iteklendiğinde kütle merkezi yükseliyorsa bu kararlı denge durumunu gösterir. Aksi durum ise kararsız denge durumudur. Ayrıca bir cisim bir noktasından tutulduğunda cismin ağırlık merkezi tutma noktasının altında kalıyorsa kararlı denge durumu oluşur. 15. Newton’un Genel Çekim bağıntısını ve gezegenlerin potansiyel, kinetik, toplam, bağlanma enerjilerini ve bunlar arasındaki ilişkiyi bilmelisiniz. Bir gezegenin veya uydunun çekim potansiyel enerji -100 birim kabul edilirse kinetik enerjisi 50 birim, toplam enerjisi -50 birim ve bağlanma enerjisi 50 birim olur. 3 16. Kepler yasaları bilmelisiniz. Kütleçekim kuvvetinden dolayı gezegen üzerine etkiyen tork sıfırdır ve dolayısı ile gezegenin açısal momentumu sabittir. Bunun sonucunda gezegen güneşe yakınken hızlı, uzakken yavaş hareket eder. 17. Eylemsizlik momenti (I) kavramını bilmelisiniz. Eylemsizlik momenti bir merkez etrafında dönen noktasal cisim için I = mr2 dir. Bir eksen etrafında dönen katı cisimlerin eylemsizlik momenti ise cismin kütlesine ve cismin biçimine bağlıdır. Cismin kütlesi merkezden ne kadar uzakta yoğunlaşmışsa eylemsizlik momenti de o kadar büyük olur. 18. Çubuk, küre ve silindir gibi düzgün geometrik cisimlerin dönme kinetik enerjilerini hesaplayabilmelisiniz. 19. “Hareket etmeyen cisimler enerjiye sahip değildir”. “Yer çekimi potansiyel enerjisi potansiyel enerjinin tek biçimidir.”. “Bir cisim düşmeye bırakıldığında, yer çekimi potansiyel enerjisinin tamamı aynı anda kinetik enerjiye dönüşür.” cümleleri kavram yanılgısıdır. 11. sınıf 3. ünite: Manyetizma 1. Manyetik alanı açıklamak için manyetik alan çizgileri kullanılır. Elektrik alanda olduğu gibi, manyetik alan çizgileri de bir modellemedir. Mıknatısın kuvvet uyguladığı maddenin bulunduğu ortam, mıknatısın uyguladığı etkiyi ortadan kaldırmaz. Sadece manyetik kuvvetin büyüklüğünü değiştirir. 2. “Büyük mıknatıslar küçük olanlardan daha kuvvetlidir.” “Mıknatıslar sadece çeker.” “Kuzey ve güney manyetik kutuplar, pozitif ve negatif yükler gibidir.” “Sadece mıknatıslar manyetik alan oluşturur.” “Manyetik alan ile elektriksel alan aynıdır.” “Manyetik alanlar, kitaptaki resimler gibi iki boyutludur; manyetik alan üç boyutlu değildir.”, “Manyetik alan çizgileri sadece mıknatısın dışında vardır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Manyetik alan çizgileri sadece mıknatısın etrafını sarmakla kalmaz aynı zamanda mıknatısın içinde de vardır. Mıknatısın içinde manyetik alan çizgileri S kutbundan N kutbuna doğrudur. Mıknatıs dışında ise N kutbundan S kutbuna doğrudur. 3.”Manyetik kutuplar izole edilebilir.” “Manyetik alan çizgileri bir kutuptan başlayıp diğerinde sona erer.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Manyetik kutuplardan birini izole edip tek kutup oluşturmak mümkün değildir. Yani tek başına bir N kutbu veya S kutbu oluşturulamaz. (2) Yandaki şekilde görüldüğü gibi karşılıklı konmuş N kutuplarının (veya S kutuplarının) manyetik alan çizgileri orta bölümde mıknatıslara dik olarak uzaklaşır. 4. “Hareketsiz yüklere manyetik kuvvet etki edebilir.”, “Yükler bırakıldıkları zaman mıknatısın kutuplarından birine doğru hareket eder.” “Durgun elektrik yüklerinin etrafında manyetik alan oluşur.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1 ve 2) Manyetik kuvvet, manyetik alanda hareket halinde bulunan yüklere etki eder. Ancak her hareketli yüke kuvvet etki etmez. Eğer yük manyetik alana paralel hareket ediyorsa ona manyetik kuvvet etki etmez. (3) Manyetik alanı oluşturan hareketli yüklerdir. 5. Maddeler manyetik geçirgenliklerine göre paramanyetik, ferromanyetik ve diamanyetik maddeler olarak sınıflandırılır. Diamanyetik maddeler bir mıknatısa yaklaştırılınca mıknatıs tarafından itilirler. Çünkü, alana zıt yönde çok zayıf mıknatıslanırlar. Bakır, cam, gümüş, cıva bu maddelere örnektir. Paramanyetik maddeler manyetik alanla aynı yönde çok zayıf olarak mıknatıslanırlar. Manyetik alanın kuvvetli tarafına doğru çekilirler. Bu maddelerin manyetik özellikleri sıcaklıkla ters orantılıdır. Platin, 4 hava, uranyum ve alüminyum paramanyetiktir. Ferromanyetik maddeler manyetik alan içine konduklarında çok kuvvetli mıknatıslanan maddelerdir. Bu maddelere örnek olarak, demir, nikel ve kobalt verilebilir. Bu maddelerinde mıknatıslanma özelliğini kaybettiği kritik sıcaklıkları vardır. Belli bir sıcaklıkta mıknatıslık özelliğini kaybederler ve aniden paramanyetik olurlar. Örneğin demir için bu sıcaklık 1043 K’dir. 6. “Bütün metaller mıknatıslar tarafından çekilir.”, “Mıknatıslar metal olmayanları iter.” “Dünyanın coğrafik ve manyetik kutupları çakışıktır.”, “Dünyanın kuzey yarım küresindeki manyetik kutup kuzey kutup ve güney yarımküresindeki manyetik kutup ise güney kutuptur.” cümleleri kavram yanılgısıdır. Pusula ibresinin coğrafi kuzeyden sapma miktarına sapma açısı; yatayla yaptığı açıya eğilme açısı denir. Sapma açısı ve eğilme açısı kutuplara yaklaştıkça artar. Aşağıdaki resimlere bakınız ve soruyu cevaplayınız. Soru: Verilen üç ifade de doğrudur. 5 7. Manyetik akı değişimi ile elektrik akımı elde edilebilir ( Faraday Yasası). Buradan Weber/saniye = Volt olduğunu görürüz. Lenz yasası ve enerjinin korunumu arasındaki ilişkiyi bilmelisiniz. Bu ilişkiyi şöyle açıklıyoruz: Elektrik yüklerinin devrede dolaşması için enerji gerekir. Akı değişimi ile bir tel halkada elektrik akımı oluşturduğumuzda aslında biz manyetik kuvvetlere karşı iş yapıyoruz, yani sisteme enerji aktarıyoruz. Biz akıyı değiştirmek istediğimizde bize karşı koyan bir manyetik kuvvetle karşılaşıyoruz. Örneğin bir mıknatısın N kutbunu bir bobine doğru hareket ettirdiğimiz anda bobinin mıknatısa yakın ucu N kutbu olur. Mıknatısı bobinin bu N kutbuna doğru itmek için pozitif iş yapılır, Lenz yasası bu durumu ifade eden yasadır. 8. “Manyetik akı ile alan çizgileri aynı şeylerdir.” “Manyetik akı gerçekte manyetik alanın akışıdır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. )9. Özindüksiyon ve karşılıklı indüksiyonun nasıl oluştuğunu bilmelisiniz. Özindüksiyon bir bobinin kendi içindeki akının değişimine karşı koymasından dolayı oluşur; karşılıklı indüksiyon ise bir bobindeki akı değişiminden dolayı yakınında bulunan başka bir bobinde oluşmasıdır. 10. “İndükleme emk’sının (ε) oluşması için manyetik akı yeterlidir-değişmesi gerekmez.” “İndükleme emk’sı (ε) sadece kapalı devrede oluşur.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) İndükleme emk’sı sadece akı değiştiğinde oluşur. (2) Bir tel manyetik alanda hareket ettirilirse telin uçları arasında imdükleme emk’i oluşturulabilir. ( ε= BVL formülünü hatırlayınız). 11. Mikser, saç kurutma makinesi, matkap, elektrikli tornavida gibi aletler elektrik enerjisini hareket enerjisine dönüştüren elektrik motorlar içerir. Elektrik motorları, elektro manyetik kuvvetin etkisiyle çalışır. Jeneratörler ise hareket enerjisini kullanarak elektrik enerjisi üretirler. Jeneratör aslında elektrik motorundan başka bir şey değildir. Motorlarda olduğu gibi jeneratörlerde de manyetik alan içinde dönebilen halka vardır. Jeneratör ve elektrik motoru birbirlerinin tam zıttı işler yaparlar. Bir elektrik motorunu biz döndürürsek motor elektrik enerjisi üretmeye başlar. 11. sınıf 4. ünite: Modern Fizik 1. Kara cisim ışıması Wien yasası ile açıklanabilir. Bu yasa bir cismin yaydığı ışımanın şiddetinin belli bir dalga boyunda maksimum olduğunu ifade eder. Rayleigh-Jeans yasası klasik fiziğe dayandığı için kara cisim ışımasını açıklayamaz. Bu yasa, bir cismin yaptığı ışımanın şiddetinin morötesi bölgelerde sonsuz seviyelere ulaşmasını öngörüyordu. 2. Kara cisim ışımasını Planck foton (enerji paketi/enerji çıkını) kavramını kullanarak açıklamıştır. 3. Fotoelektrik olayında enerjinin elektron volt mertebesinde olduğu unutmayın. 1eV ‘luk enerji bir elektronun veya protonun 1Volt potansiyel farkı altında hızlandırılması sonucunda kazandığı kinetik enerjiye eşittir. Işığın şiddeti foton sayısı ile orantılıdır. Gelen ışığın şiddet ve frekansının fotoelektrik olayındaki etkisini yorumlayabilmelisiniz. 4. Durdurma gerilimi (kesme potansiyel farkı) elektronların sahip olduğu maksimum kinetik enerjiye bağlıdır, ancak ışığın şiddetinden bağımsızdır. Bir fotoselde uygulanan gerilim ile devreden geçen akım arasındaki değişim grafiklerini yorumlayabilmelisiniz. 6 5. Eşik enerjisine iş fonksiyonu da denir. Eşik enerjisi ve dolayısı ile eşik frekansı maddenin cinsine bağlıdır. 6. Fotonların elektronlar tarafından saçılması “Compton Olayı” olarak adlandırılır. Bu olayda fotonun dalga boyu değişimi, gelen ve saçılan foton doğrultuları arasındaki açıya bağlıdır. Compton olayında sistemin enerjisi ve momentumu korunur. Çarpışmada fotonun momentumu, enerjisi ve frekansı azalır; dalga boyu artar, hızı değişmez. 7. “Compton olayı kullanılarak foton ile atom (foton ile atoma bağlı elektron) etkileşimi de açıklanabilir.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Compton olayı ışık ile serbest haldeki bir elektronun etkileşimini açıklar, fotonun atomla veya atoma bağlı elektronla etkileşimini açıklayamaz. 8. Compton olayında fotonun soğurulmadığına fortoelektrik olayda ise fotonun soğurulduğuna dikkat ediniz. 9. Kütlesi ve momentumu olan her cisme dalga eşlik eder. Bu dalganın dalga boyu “de Broglie” bağıntısı ile verilir. Bu bağıntı maddenin ikili doğasını açıklar. Durgunluk enerjisi sıfır olmayan maddesel parçacıklara eşlik eden bu dalgalara (mekanik ve elektromanyetik dalgalardan farklı olarak) madde dalgaları da denir. 10. “Parçacığa eşlik eden dalga elektromanyetik dalgadır.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Madde dalgaları elektromanyetik dalga değildir. 11. Dalton atom modeli: Maddenin bölünemez en küçük parçası atomdur. Thomson atom modeli: Atom pozitif yüklü bir küreye benzer. bu kürenin içinde negatif yükler dağılmıştır. Negatif yükler bulundukları yerde titreşim yaparlar. Thomson katot ışınları tüpünü kullanarak elektronun yük/kitle oranını hesaplamıştır. Daha sonra Millikan yağ damlası deneyi ile elektronun kütlesini ve yükünü ayrı ayrı hesaplamıştır. Rutherford atom modeli: Atomda pozitif yüklü çekirdek bulunduğunu, atomun büyük bir kısmının boşluk olduğunu, çekirdeğin atom boyutuna göre çok küçük olduğunu, elektronların çekirdek çevresinde döndüğünü açıklamıştır. 12. Rutherford atom modeli elektronların çekirdek çevresinde ivmeli hareket (merkezcil ivme) yapmalarına rağmen neden ışıma yapmadan dönebildiklerini, yani atomların neden kararlı olduklarını açıklayamaz. (Bütün elektromanyetik ışımaların kökeninde ivmeli hareket yapan yükler vardır. Elektronların da ivmesi olduğuna göre elektronlar sürekli ışıma yapmalı, ışıma yapan elektronlar enerjilerini yitirmeli ve bunun sonucunda çekirdeğe düşmelidir). Rutherford atom modeli ayrıca atomların “kesikli spektrumlarını” da açıklayamaz. Uyarılmış atomlar enerjilerini saldıklarında ortaya “sürekli spektrum” çıkmamaktadır, Rutherford atom modeline göre uyarılmış atomda elektron temel hale dönerken frekansı sürekli artan bir dönem hareketi yapacak ve bunun sonucunda hemen hemen her frekansta ışıma yapacaktır. 13. Bohr atom modelinin temel varsayımlarını (çekirdek ile elektron arasındaki elektriksel çekim kuvveti bulunduğunu; elektronların kararlı yörüngelerde ışıma yapmadan döndüklerini; elektronun yörünge değişimi sonucu ışıma yaptığını ve kararlı yörüngelerde yörüngesel açısal momentumun h/2π nin tam katları olduğunu) bilmelisiniz. 14. Elektronun enerjisi elektriksel potansiyel ve kinetik enerjinin toplamıdır. Bir elektronun elektriksel potansiyel enerjisi -100 birim kabul edilirse kinetik enerjisi 50 birim, toplam enerjisi -50 birim ve bağlanma enerjisi 50 birim olur. 15. Bohr atom modeli varsayımları kullanılarak Lyman, Balmer, Paschen ve Bracket hidrojen tayfı serilerini bilmelisiniz. Lyman serisinin ve Balmer serisinin ilk üç ışımasını isimleriyle bilmelisiniz. 16. Bohr atom modeli çok elektronlu atomlar için yetersizdir. Bundan dolayı çok elektronlu atomlarda kuantum sayılarına ihtiyaç duyulur. 7 17. Kuantum sayıları şunlardır: n (baş kuantum sayısı), l (yörüngesel açısal momentum -orbitalkuantum sayısı), ml (manyetik kuantum sayısı) ve ms (spin manyetik kuantum sayısı) dır. . 18. Pauli dışarlama ilkesi atomun tabakalı yapısını açıklar ve elementlerin kimyasal özelikleri bu tabakalı yapıdan ileri gelir. 19. Bir parçacığın konumu ve momentumu aynı anda tam bir doğrulukla ölçme olanaksızdır. Buna Heisenberg Belirsizlik ilkesi denir. Bir parçacığın enerjisi sonlu bir ölçüm süresi içerisinde tam olarak ölçülemez. Bu olgu aynı zamanda enerjinin belirli bir süre içerisinde korunamayacağı sonucunu doğurur. Belirsizlik ilkesi ile de Broglie bağıntısı boyutsal olarak benzeşmektedir. 20. Uyarılmış ve kendiliğinden ışın yayma olaylarını biliniz. Laser’in uyarılmış emisyonun bir sonucu olduğunu biliniz. 11. sınıf 5. ünite: Dalgalar 1. Sesin oluşumu için titreşim gerekir. Ses ancak maddesel ortamda yayılır. Ses dalgası boyuna dalgadır. Ses yayılırken sıkışma ve genleşme bölgeleri oluşur. İki sıkışma bölgesi (veya gevşeme bölgesi) arasındaki uzaklık sesin dalga boyudur. 2. Sesler frekansları bakımından uyabildiğimiz ve duyamadığımız sesler olarak ikiye ayrılır. Duyamadığımız sesler de frekansı yüksek olanlar (ultrasonik) ve düşük olanlar (infrasonik) diye ikiye ayrılır. Bu sesleri duyabilen canlılar vardır. 3.Ses kaynağı hareketli olduğunda dalgaların algılanan dalga boyu; gözlemci hareketli olduğunda algılanan hız değişir. Bundan dolayı gözlemcinin ve/veya ses kaynağının hareketli olması durumunda sesin frekansı olduğundan farklı algılanır. Bağıl yaklaşma durumunda yüksek frekans (tiz ses) bağıl uzaklaşma durumunda alçak frekans ( bas ses) algılanır. 4. Rezonans dalgaların birbiri üzerine gelerek genliklerinin artması olayıdır. Ses dalgaları yansıma, kırılma, soğurulma, kırınım ve girişim yaparlar. 5. Sesin ışık gibi kırılmaya uğradığını gösteren durumlara örnek olarak şmşek sesinin bazen duyulmaması, denizaltıların sonardan saklanabilmesi ve deniz tabanını tanılama çalışmalarında problem oluşması verilebilir. 6. Seste vuru olayı frekansları farklı iki ses dalgasının girişim yapması sonucu oluşur. Ses dalgasının yapıcı ve yıkıcı girişim yapması periyodik olursa ses bize bir kuvvetli bir zayıf oluşur. Aşağıdaki şekle bakınız. Vuru frekansı, bu kuvvetli ve zayıf seslerin bize saniyede kaç kez ulaştığını gösteren bir sayıdır. Vuru frekansı ses dalgalarının frekanslarının farkına eşittir. 8 11. sınıf 6. ünite: Yıldızlardan Yıldızsılara 1. Yıldızlar yoğun ve ışık yayan plazmalardır. Yıldızların yaşam döngüsü; kütle, enerji, ışıma, kütle çekimi ve basınca bağlı olarak açıklanır. Uzayda sınırları çok büyük olan ve nebula olarak adlandırılan toz ve gaz bulutları vardır. Yıldızların yaşam döngüsü bu gaz ve toz bulutunun kütle çekimiyle sıkışması ile başlar. Biriken madde miktarı arttıkça merkezde sıcaklık artmaya başlar çekirdek (bebek yıldız) oluşur. Çekirdeğin hem yoğunluğu hem de sıcaklığı artmaya devam eder. H atomları birleşerek He atomlarını oluştururlar. Bu durum yıldızın uzun süre devam edeceği bir sürecin başlangıcıdır. Kütle çekiminin oluşturduğu merkeze doğru basınç füzyon reaksiyonun doğurduğu merkezden dışa basınç ile dengelenir. Bu duruma hidrostatik denge denir ve bu durumdaki yıldız ana kol yıldızı olarak adlandırılır. Kütlesi güneş kütlesine yakın yıldızlar kütle kaybettikçe genişlemeye başlar ve kızıl dev denilen durum oluşur. Binlerce yıl içinde merkezde sıcak bir çekirdek ve etrafında genişleyen bir kabuk oluşur. Buna gezegenimsi bulutsu denir. Bulutlar zamanla uzaya dağılır. Işık vermeye devam eden ve oldukça yoğun olan çekirdeğe beyaz cüce denir. Yıldız zamanla ışık yayamaz hale gelir ve bu duruma siyah cüce denir. Aşağıdaki resimde kütlesi güneş kütlesinden çok büyük olan yıldızların yaşam döngüsü de verilmiştir. 2. Kocayeni (süpernova) olayında patlama sonucu oluşan ağır elementler sonraki kuşak yıldızların bünyesinde bulunacaktır. Kocayeni sonucunda nötron yıldızları ve kara deliklerin oluşumu yıldızların kütlesine bağlı olarak değişir. M harfi yanında bir daire ve içinde bir nokta gördüğünüzde bunu “Güneşin kütlesi” diye okuyunuz. 3. Yıldızlardan yayılan ışık türlerinin hepsi insan gözü tarafından algılanamaz. Yıldızlara ait tayflar yıldızların içinde bulunan elementler hakkında bilgi verir. 9 Beyaz cüce 1M White Dwarf 5M Nötron yıldızı 15M Kara delik Süpernova olayı 4. Yıldızların görünen ve mutlak (salt) parlaklıları “kadir” cinsinden ifade edilir. Bir yıldızın parlaklığı azsa ona ait kadir değeri yüksektir. Yıldızların görünen parlaklığı onların ışınım gücü ile doğru, yıldızın bizden uzaklığının karesi ile ters orantılıdır. Dolayısıyla, bir yıldızın görünen parlaklığı çok olabilir ama mutlak parlaklığı azdır. Bunun tersi de doğru olabilir. Mutlak parlaklık, yıldızların bize uzaklığını aynı kabul ederek yapılan hesaplama sonucu ortaya çıkan bir parlaklık derecesidir. Aşağıda bazı yıldızların görünen ve mutlak parlaklıkları verilmiştir. 4. Işınım gücü bir yıldızı etrafına 1 saniyede yaydığı toplam enerjidir. Yıldızların ışınım gücünün birimi Watt’tır. Işınım gücü yıldızın sıcaklığının Kelvin cinsinden dördüncü kuvveti (T4) ve yüzey alanı (S) ile doğru orantılıdır. Güneş-Dünya arası uzaklı “a” olsun. Güneşin ışınım gücünü 4πa2 ye bölersek dünyada 1m2 ye 1s’de kaç joule enerji ulaştığın buluruz. Hesaplamalar bize güneşten 1s’de 1m2’ye 1385 joule (= 1385 W/m2) enerji geldiğini göstermektedir. Yer yüzeyine atmosferdeki soğurulmadan dolayı yaklaşık 1000W/m2 ulaşır. Bu değere Güneş sabit denir. 5. Parsek ve paralaks tanımlarını bilmelisiniz. Paralaks radyan cinsinden ölçülen bir açıdır. Güneşin bize uzaklığına “a”, bir yıldızın bize olan uzaklığına “b” dersek bu yıldızın paralaksı p(radyan) = a/b olarak verilir. 6. Yıldızların paralaks açıları çok küçük olduğu için açılar radyan yerine açı-saniye cinsinden ölçülür. 1 açı-saniye 1/206265 radyandır. Paralaksı 1 açı-saniye olan uzaklığa da 1 parsek denir. 1 parsek 3.8 ışık yılı uzaklığa eşittir. Yıldızların paralaks açılarının açı-saniye cinsinden olsa bile çok küçük olduğunu unutmayın. Yıldızların bize uzaklığı parsek cinsinden aşağıdaki eşitlikten bulunur. The parallax angle (b) (a) 10 7. Hertzsprung - Russell diyagramını bilmelisiniz. Bu diyagram yıldızların ışınım gücü, sıcaklık, spectrum sınıfı (O, B, A, F, G, K, M) ve mutlak parlaklık ilişkilerini gösterir. O, B ve A sınıfı yıldızlar maviden beyaza, F sınıfı yıldız beyaz, G, K, M sınıfı yıldızlar sarıdan kırmızıya renklere sahiptir. Yıldız sınıflarını “Oh Be A Fine Girl Kiss Me” şeklinde ezberleyebilirsiniz. 8. Gökadalar, kütle çekimi ile birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlar arası gaz, toz ve plazmadan oluşan yapılardır. Gökadalar yapılarına göre normal ve aktif; şekillerine göre eliptik, sarmal ve düzensiz şeklinde sınıflandırılır. Aktif gökadalar da yıldızsılar (kuasarlar), seyfert gökadaları ve radyo gökadaları olmak üzere üç çeşittir. 9. Samanyolu gökadası sarmal yapıdadır. 100 milyardan fazla yıldız içeren Samanyolu gökadasının kütlesi yaklaşık 4x1041 kg; çapı 100000 ışık yılıdır. Gökadanın %15’i toz ve gazlardan oluşur. Güneşe benzeyen yıldız sayısı çok azdır. Kollarda genç yıldız çoktur. Hale Samanyolu gök adasının merkezi kabarık bölgesini ve disk yapısını kapsar. Samanyolu gökadasının ötesinde bizim gökadamızın da içine alan ve yerel küme denen gökada topluluğu vardır. Burası 6-8 milyon ışık yılı genişliktedir. 11 9. Yıldızsılar aktif gökadalardır. Bunlar 10 milyar ışık yılı uzakta, Samanyolu gökadasından 1000 kat parlaktır. Yıldızsılar, bir ışıma kaynağı olarak evrende gözlenebilen en uzak ve yaşlı gök cisimleridir. 10. Doppler etkisi formüllerini kullanarak gök cisminden gelen ışığın dalga boyu ölçülür ve gök cisminin cismin bize göre hızı bulunabilir. Doppler etkisi sadece hareket doğrultusunda bulunan gözlemci için geçerlidir. Harekete dik duran gözlemci için geçerli değildir. Işık hızına yakın hızla hareket eden cisim varsa gözlemlenen frekans ve dalkgaboyu aşağıdaki formülle bulunur. Bu formüllerdeki γ Lorentz faktörüdür. 11. Hubble yasası gökadaların uzaklaşma hızının gökadaların bizden uzaklığı ile doğru orantılı olduğunu ifade eder. Uzaklaşma hızı V=H*d eşitliği ile rilir. Burada d uzaklığı Megaparsek (MPc) cinsinden; V hızı km/s cinsinden alındığında H sabiti yaklaşık 75 km/s/MPc olarak alınır. 12. Bizden en uzaktaki galaksi büyük patlamadan bu yana “d” yolunu almış ve “t” süre geçmiştir. Galaksinin hızı V=d/t yazılabilir. Hubble yasasından d/t = H*d yazılarak t=1/H elde edilir. bBu süreye Hubble süresi denir ve yaklaşık olarak evrenin yaşını verir. Not: Gökadalar hep sabit hızlı hareket yapmadığı için evrenin yaşını bulurken t= 2H/3 eşitliği kullanılır. Önemli not: Bir gök adanın kızıla kayma miktarı (z) biliniyorsa gökadanın bizden ne kadar uzakta olduğu hesaplanabilir. Kızıla kayma miktarından V=z*c yazılır ve z*c = H*d yazılır. “c” ve “H” sabit olduğundan “d” kolayca hesaplanır. 12 12. sınıf 1. ünite: Madde ve Özellikleri 1. Termodinamiğin sıfırıncı yasası: İki ayrı cisim bir üçüncü cisimle ısıl dengede ise, bu iki cisim kendi aralarında ısıl dengededir. 2. İletim yolu ile enerji aktarımı katı, sıvı ve gaz ortamlarında gerçekleşebilir. Konveksiyon, aldığı enerji ile akışkanın hareket ederek enerjiyi başka yere taşımasıdır. Işınım, elektromanyetik dalgalar aracılığıyla gerçekleşen enerji aktarımıdır. İletim ve konveksiyonda enerji aktarımı için maddesel bir ortama ihtiyaç varken ışınımla enerji aktarımı için maddesel bir ortama ihtiyaç yoktur. 3. Aynı ortamda uzun süre kalmış (sıcaklıkları aynı) tahta ve demire dokunduğumuzda hissettiğimiz sıcaklıklarının neden farklı oldukları bu iki maddenin ısı iletim hızlarının farklı olmasındandır. 4. Bazı sabahları tahta ve çimenlerin kırağı tutmasına karşın asfalt ve toprağın kırağı tutmamasının nedeni tahta ve çimenlerin ısıyı iyi iletmemesinden kaynaklanır. Yerküreden yayılan ısı bu maddeler tarafından iyi iletilmediği için hava sıcaklığının düştüğü günlerde tahta ve çimenlerin üzerinde yoğunlaşan su donarak kırağı oluşur. 5. Bütün maddeler her sıcaklıkta (soğuk veya sıcak ) ışıma yapar. Bir maddenin sıcaklığı artıkça daha düşük dalga boylu (daha büyük frekanslı) ışımalar yapar. İyi ışıma yapan maddeler aynı zamanda enerjiyi iyi soğururlar. Dolayısı ile iyi soğuranlar kötü yansıtıcıdır. Bir madde aynı anda ışıma ve soğurma yapıyorsa bu maddenin sıcaklık değişimi bu dengeye bağlı olduğu açıklanır. Güneş enerjisi ile su ısıtma sistemleri sera etkisine benzer. Cam görünür ışığın büyük bir kısmını geçirirken düşük enerjili ışık karşısında opak bir madde gibi davranır. 6. Katı sıvıya, sıvı gaza dönüşürken ortamdan enerji alır, tersinde ise ortama enerji verirler. Kaynama ve buharlaşma arasındaki benzerlik ve farkları bilmelisiniz. 7. Maddenin üç hâlinin aynı anda gözlemlenebileceği bir sıcaklık ve basınç değeri vardır. 8. Basınç altında buzun erimesi ve basınç ortadan kalktıktan sonra tekrar donmasına örnek olarak buz pateni verilebilir. 9. Hissedilen sıcaklık bağıl neme ve rüzgârın şiddetine bağlı olarak değişir. Bağıl nem arttıkça terimizin buharlaşarak vücudumuzu soğutması mümkün olmaz. Nemli ortamlarda hissedilen sıcaklık yüksek olur. Rüzgârlı günlerde ise hissedilen sıcaklık düşük olur. 12. sınıf 2. ünite: Kuvvet ve Hareket 1. Basit harmonik hareket enerji kaybı olmadan gerçekleşen titreşim hareketidir. 2. “Geri çağırıcı kuvvet: Denge noktasına yönelmiş kuvvettir.”, “Denge noktası: Net kuvvetin sıfır olduğu noktadır”, “Uzanım: Denge noktasına olan uzaklıktır. ” “Genlik: Maksimum uzanımdır.”, 3.“Geri çağrıcı kuvvet titreşimin her noktasında sabittir.” “Titreşim genliği yörüngenin bir ucundan diğer ucuna olan uzaklıktır.”, “Bir sarkaç, salınımının en alt noktasında ivmeli hareket yapar.” ve “İvme, bir sarkacın uzanımının maksimum olduğu noktalarda sıfırdır.”, “Herhangi bir başlangıç açısı için tüm sarkaçlar mükemmel bir basit harmonik hareket yapar.”cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Geri çağırıcı kuvvet denge noktasında sıfır olup cisim denge noktasından uzaklaştıkça artar. (2) Titreşim genliği yörüngenin bir ucundan diğerine olan uzaklık değil, denge noktasından yörüngenin bir ucuna olan uzaklıktır. (3) Bir sarkaç en alt noktadan geçerken ivmesi sıfırdır. (4) Sarkaç topu denge noktasından uzaklaştıkça ivmesi artar ve maksimum uzanıma ulaştığı anda ivmesi de maksimum olur. (5) Sarkaç ipinin düşeyle yaptığı açı 15 dereceden küçükse sarkacın yaptığı salınım hareketi basit harmonik hareket olarak kabul edilir. 1 12. sınıf 3. ünite: Elektrik ve Elektronik 1. Pil ve dinamo doğru akım kaynağı jeneratör ise alternatif akım kaynağıdır. Akım üretemk için kullanılan düzenekte yarıklı halka kullanıldığında tek yönlü akım, çift halka kullanıldığında dalgalı akım elde edilir. Aşağıdaki çizimlere bakınız. 2. Alternatif gerilin V=VmaxSinωt eşitliği ile alternatif akım I=ImaxSinωt eşitliği ile verilir. Alternatif akımın ve gerilimin etkin değerleri maksimum değerlerin 2 ye bölünmesi bulunur. Alternatif akım kullanılan tüm devre elemanları için güç ve enerji hesapları etkin değerler kullanılarak yapılır. 3. Sığaç (kapasitör) elektrik enerjisi depolar. Bir sığacın sığası onun boyutları ve plakalarının arasındaki ortama bağlı olarak değişir. Paralel plakalı bir sığacın sığası c= Kε0A/d eşitliği ile bulunur. Burada K plakalar arasındaki ortamın dielektrik katsayısı, plakaların alanı ve d plakalar arasındaki uzaklıktır. ε0 havanın elektriksel geçirgenliği, A 4. Plakalar arasındaki elektrik alanı E= V/d = q/Kε0A dir. 5. Bir sığaç pille tam olarak yüklendikten sonra pile bağlı kaldığı sürece sığacın plakaları arasındaki potansiyel farkı değişmez. 6. Bir sığaç pille tam olarak yüklendikten sonra pilden sökülürse plakları birbirine yaklaştırmak/uzaklaştırmak, plakalar arasına yalıtkan sokmak gibi işlemler sığacın yükünü değiştirmez. 7. “Bir sığaç ile bir pil aynı prensipte çalışır.”, “Sığacın pozitif yüklü levhasının üzerinde sadece pozitif yük vardır.”, “Yükler sığacın içinde akar.”, “Bir sığacı yüklemek için iş yapmak gerekmez.” 2 “Bir sığacın sığası yük miktarına bağlıdır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Sığaç ve pilin çalışma ilkeleri farklıdır. Piller kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek devredeki elektronların belli bir yönde hareket etmesini sağlar. Sığaçlar ise bir pil sayesinde depoladıkları elektriksel potansiyel enerjiyi kullanarak bazı elektriksel araçların çalışmasını sağlayabilir. (2) Sığacın pozitif yüklü plakasında elektron eksikliği, negatif yüklü plakasında elektron fazlalığı vardır. Plakalarda sadece pozitif yük vardır veya sadece negatif yük vardır demek yanlıştır. (3) Bir sığaç pile bağlandığında elektronlar sığacın bir plakasında birikmeye başlar. Bu sırada etki ile elektriklenme gerçekleşerek karşı plakadan elektronlar pilin pozitif kutbuna doğru iteklenir. Elektronlar pilin içinden ve kablolardan geçer ama sığacın içinden geçmez. (4) Sığaçları yüklemek için tabii ki enerji harcamak (iş yapmak) gerekir. Değilse sığaçta depolanmış enerji nereden gelecek? (5) Bir sığacın sığası c=q/V eşitliği ile bulunur ama sığaç bu eşitlikte gördüğünüz “V” ve “q” hiç alakası olmayan bir niceliktir. Çünkü bu eşitlikte sabit olan terim “c” dir. Yani q ile V doğru orantılıdır. 8. Sığaçların DC gerilimde dolup boşalmalarını kavramsal olarak bilmelisiniz. DC gerilimde sığaçlar dolduktan sonra açık devre gibi davranır. Aşağıda pile bağlı sığacın bulunduğu devrede anahtar kapatıldıktan sonra akımın nasıl değiştiği görülüyor. Sığaç tam dolduğunda devredeki akım sıfır olmuştur. 9. Bobinlerin doğru akım karşısında nasıl davrandığını da bilmelisiniz. Aşağıda pile bağlı bobinin bulunduğu devrede anahtar kapatıldıktan sonra akımın nasıl değiştiği görülüyor. Bobin manyetik akı değişimine karşı koymayı bitirdiği anda devredeki akım maksimum seviyeye ulaşıp orada sabit kalır. 10. Bir sığaca alternatif gerilim uygulandığında, sığaç direnç gibi davranır. Direnç değeri sığacın sığası ve gerilimin frekansı ile ters orantılıdır. Sığacın alternatif gerilime gösterdiği dirence kapasitif direnç de denir. 10. Bir bobine alternatif gerilim uygulandığında, bobin direnç gibi davranır. Direnç değeri bobinin özindüksiyon katsayısı (L) ve gerilimin frekansı ile doğru orantılıdır. Bobinin alternatif gerilime gösterdiği dirence indüktif direnç de denir. 11. İdeal bir bobin – sığaç devresi basit harmonik hareket yapan düzeneğe benzetilebilir. Bu devreye bir direnç eklenirse elektrik yükleri direnç üzerinde enerji harcayacağından belli bir süre sonra yüklerin bobin ve sığaç arasında gidip gelmesi son bulur. Bobin ve sığaç birlikte kullanıma duruma örnek olarak radyolarda istasyon ayarı yapılması verilebilir. 3 12. Elektrik enerjisi enerji kayıplarını en aza indirmek için yüksek gerilimlerde aktarılır. 13. Transformatörler araları yalıtılmış demir levhalardan oluşan çekirdek üzerine sarılmış iki bobinden oluşur. Transformatörler sadece alternatif gerilimle çalışır. Giriş ve çıkış frekansları hep eşittir, ancak bobinlerdeki sarım sayılarına bağlı olarak giriş ve çıkış akımları ve voltajları farklılıklar gösterir. 14. “Transformatörlerde enerji kaybı yoktur.”, “Yükseltici transformatörlerde az enerji girişi ile daha çok enerji çıkışı elde edilebilir.”, “Transformatörler doğru akımda da kullanılır.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Transformatörler de az da olsa elektrik enerjisi kaybı oluşur. (2) Enerji korunum yasasına göre yoktan enerji var edemeyiz. 15. Diyot, transistör, LED, fotodiyot, fotodirenç ve transistör tanımlarını bilmelisiniz. Diyot tek yönde akım geçiren devre elemanıdır. LED ışık yayan diyot demektir. Fotodiyot normalde yalıtkandır ama üzerine ışık düşünce iletken olur. Fotodirenç üzerine ışık düştüğünde direnci azalan bir tür dirençtir. Transistör ise elektrik sinyallerini yükselten yarı iletkendir. 16. P-tipi yarı iletkende deşikler, N-tipi yarı iletkende elektronlar yük taşıyıcıdır. P ne N tipi iki yarı iletken birleştirildiğinde bir diyot elde edilir. Diyotun ortası nötral bölgedir, diyot ters bağlandığında bu bölgenin genişliği artar. Diyotlar ters bağlandığında bir miktar sızıntı akımı olur. Ters bağlı diyota uygulanan gerilim artırılırsa bir noktadan sonara diyot iletken olur. Bu noktaya ters yön devrilme noktası denir. 17. Bir diyot ve sığaç kullanılarak yarım dalga doğrultucu, dört diyot ve bir sığaç kullanarak tam dalga doğrultucu yapılabilir. Aşağıdaki şekillere bakınız. 12. sınıf 4. ünite: Dalgalar 1. Işık düzgün ve dağınık yansıma yapabilir. Bu yansımalar ışık kaynağı olmayan cisimleri görmemizi sağlar. 2. Gerçek görüntü bir optik araçtan yansıyan veya kırılan ışınların kesişmesi ile oluşan görüntüdür. Bu görüntüden gelen ışınlar gözümüze ulaşırsa biz gerçek görüntüyü görürüz. Yani gerçek görüntü biz görmesek bile oradadır. Görünen (zahiri veya sanal) görüntü ise bir optik araçtan yansıyan veya kırılan ışınların geriye doğru uzantılarının kesiştiği yerde görünür (dikkat edin “oluşur” demedik). Sanal görüntü sadece biz baktığımızda orada olduğunu algıladığımız bir görüntüdür. Gerçek görüntü “oluşur” fakat sanal görüntü “gözlemlenir”. Aşağıda soldaki çizim sanal görüntüye, sağdaki çizim gerçek görüntüye aittir. 4 3. “Bir cismin düz aynadaki görüntüsünü görmek için cisim düz aynanın tam önündeki alanın içine konulmalıdır.” “Düz aynada görüntü, gözlemci ve cisim arasındaki görüş doğrultusu boyunca aynanın arkasında oluşur.”,“Bir cismin görüntüsünün yeri ve büyüklüğü, gözlemcinin konumuna bağlıdır”, “Görüntü düz aynanın tam üzerinde oluşur.”, “Aynaya bakmasak da görüntü aynada oluşur daha sonra baktığımızda görüntüden gelen ışınlar görüntüyü görmemize yarar.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Bir cisim düz aynanın belirlediği düzlemin önünde olmak koşulu ile nerede bulunursa bulunsun düz aynada görüntüsü oluşur. (2, 3 ve 4) Görüntü aynaya göre simetrik gözlenir. Görüntünün nerede gözleneceği gözlemciye göre değişmez. (5) Yukarıdaki 2. maddede verilen açıklamaya bakınız. 4. Düz aynada görüş alanı bulmayı bilmelisiniz. Unutmayın ki bir gözlemci ile görüntüyü birleştiren bir çizgi çizdiğinizde çizilen çizgi aynayı kesiyorsa gözlemci görüntüyü görür. 5. Arabalarda kullanılan dikiz aynalarında yansıma yüzeyinin gece ve gündüz konumunda değişimi: Işık bir yüzeye düşünce hem yansır hem de kırılır. Araba aynası gündüz konumunda iken ayna camının arkasında gerçekleşen yansıma (aşağıdaki resimde AY ışını) göze gelir. Işığın çok az bir kısmı ayna camının önünden yansıyarak (YY ışını) göze ulaşmaz. Ayna gece konumuna getirildiğinde Bu kez arkadaki arabaların farlarından gelen kuvvetli ışık (AY ışını) göze ulaşmaz ama YY ışını göze ulaşır. Bu YY ışınının şiddeti zayıf olsa da arkadaki arabaları fark etmemizi sağlamaya yeter. 6. Küresel aynalarda özel ışınları bilmelisiniz. Bir aynanın belirli bir bölümü kapatılırsa görüntüyü oluşturan ışık miktarı azalacağı için görüntünün netliği azalır. (Aynanın üst tarafı kapatılınca görüntünün alt yarısı yok olmaz!) 7. Bir maddenin mutlak kırılma indisi (n) o maddenin ışığın hızını azaltma becerisidir. n=c/v dir. 8. Kırılma olayında yansımanın da gerçekleştiğini unutmayın. Yansıyan ışığın şiddeti ışığı yüzeye geliş açısına bağlı olarak değişir. Eğer ışık yüzeye dik olarak geliyorsa yansıma çok az olur. Işık yüzeyle küçük bir açı yaparak geliyorsa yansıma çok olur. 5 9. “Kırılma olayında ışığın hızı değişir.”, “Kırılma olayında ışığın frekansı (rengi) değişir.”, “Kırılma, dalgaların bükülmesidir.” ve “Işık ve madde arasında etkileşim yoktur.” cümleleri kavram yanılgısıdır. (1) Işık bir saydam ortamdan diğerine geçtiğinde ikinci ortamdaki hızı değil “ortalama” hızı değişir. Gerçekte ışığın hızı tüm ortamlarda aynıdır. Çünkü ışık foton denen enerji paketlerinden oluşmuştur ve paketlerin hızları tüm gözlemciler için 3*108m/s’dir. Işık saydam ortamda ilerlerken madde içinde gerçekleşen soğurulma ve salınma olayları sonucu bir zaman kaybı oluşur. Oluşan bu zaman kaybından dolayı ışığın ortalama hızının değişmiş olur. (2) Frekans kaynağa ait bir özellik olduğu için kırılma olayında frekans değişmez, hız değiştiği için dalgaboyu da değişir. (3) Kırınım, dar bir yarıktan geçen doğrusal dalgaların bükülerek dairesel dalgalara dönüşmesi olayıdır. Bunu kırılma olayı ile karıştırmayınız. 10. Beyaz ışığın bir prizmada renklere ayrılması olayına ayrılma (dispersiyon) denir. Bunun sebebi bir ortamın kırıcılık indisinin ışığın frekansına bağlı olmasıdır. Saydam ortamlar mor ışığı kırmızı ışıktan daha fazla kırarlar. 11. Tam yansıma, ışığın kırılma indisi büyük ortamdan kırılma indisi küçük olan ortama çıkamayıp ara yüzde yansıma yapmasıdır. Gökkuşağı tam yansıma sonucu oluşur. Gökkuşağı bir veya iki tam yansıma sonucu oluşabilir. Bir tam yansıma sonucu oluşan gökkuşağında üst kuşak kırmızı alt kuşak mordur. İki tam yansıma sonucu oluşan gökkuşağı diğer gökkuşağının üst tarafında ve daha soluk oluşur. Bu gökkuşağında üst kuşak mor alt kuşak kırmızıdır. Aşağıdaki çizimleri inceleyiniz. 12. Kırılma olayının günlük yaşam örnekleri olarak serap olayı, ufuk çizgisinin değişmesi, gökkuşağı oluşumu, havadan sıvı içindeki cisimlerin ve sıvıdan havadaki cisimlerin farklı konumlarda ve büyüklüklerde görülmesi, su altını daha net görebilmek için su gözlüğüne ihtiyaç duyulması vb. örnekler verilebilir. 6 13. Bir ışıktaki kırmızı, yeşil ve mavi renkler kullanılarak tüm ışık renkleri elde edilebilir. Bu renkler ana (birincil) renkler olarak adlandırılır ve hiçbir renk karışımıyla elde edilemezler. Ana renkler eşit oranlarda karıştırıldığında magenta, sarı ve cyan adı verilen ara (ikincil) renkler elde edilir. Ara renklerle beyazı oluşturan renklere tamamlayıcı renk denir. Bu durumda mavi ışık sarı ışığın, yeşil ışık magenta ışığın ve kırmızı ışık cyan ışığın tamamlayıcısıdır. 14.”Işığın tüm renklerinin birleşimi sonucunda siyah oluşur.”cümlesi kavram yanılgısıdır. Çünkü ışığın tüm renklerinin birleşimi sonucu beyaz ışık oluşur. 15. Saydam olmayan cisimler üzerlerine düşen ışığın belli bir frekans aralığındaki kısmını yansıtabilir. Bundan dolayı saydam olmayan cisimler hangi renkteki ışığı baskın olarak yansıtıyorsa orenkte görünürler. 16. Bir cisim, güneş ışığından elde edilen doğal sarı ışıkla aydınlatıldığında farklı, kırmızı ve yeşilin birleşmesiyle oluşan sarı ışıkla aydınlatıldığında farklı renkte görülür. Örneğin, kırmızı renge sahip bir cisim doğal sarı ile aydınlatıldığında cisimden göze ulaşan herhangi bir renk olmayacağından göz, cismi siyah renkte görür. Aynı kitap kırmızı ve yeşil ışığın karışımından elde edilen sarı ışıkla aydınlatıldığında kırmızı görünür. 17. Saydam cisimlerin rengi geçirdikleri ışığın rengine bağlıdır. Renkli bir cam parçası, belli frekanslardaki ışığı seçerek soğuran, diğerlerini ise seçerek geçiren ince tanecik, boya ya da pigmentlerden oluşur. Sarı filtreye beyaz ışık gönderdiğimizde filtre beyaz ışığın içindeki kırmızı ve yeşil ışığı geçirir. Bunun nedeni sarı filtredeki renk pigmentlerinin seçici soğurucu olmasıdır. 18. Magenta, sarı ve cyan renkli boyalar boya karışımları için ana (birincil) renklerdir. Bu renkteki boyalar kullanılarak tüm boya renkleri elde edilebilir. Ana renkler eşit oranlarda karıştırıldığında kırmızı, yeşil ve mavi renkler elde edilebilir. Bu renkteki boyalar ara (ikincil) renklerdir. Ara renklerle karıştırıldığında siyahı oluşturan renklere tamamlayıcı renk denir. Bu durumda sarı boya mavi boyanın, magenta boya yeşil boyanın ve cyan boya kırmızı boyanın tamamlayıcısıdır. 19. Yakınsak ve ıraksak merceklerde özel ışınları ve görüntünün özelliklerini bilmelisiniz. Göz ile fotoğraf makinesini karşılaştırabilmelisiniz. Aşağıdaki tabloya bakınız. 7 20. Göz kusurları ve düzeltilmesi: Hipermetrop yakını iyi görememedir, göz küresinin düzleşmesi ile oluşur. Miyop uzağı iyi görememedir, göz küresinin fazla kavislenmesi ile oluşur. Astigmat belli açılarda bulanık görmeye sebep olur, gözün küreselliğini kaybetmesi ile oluşur. Bu göz kusuru bozulmaya dik yönlerde farklı eğriliklere sahip merceklerle düzeltilir. 21. Gözlük camları diyoptri (birimi 1/metre) cinsinden numaralandırılmıştır. Odak uzaklığı f (metre) olan bir merceğin gözlüğün numarası 1 / f ile hesaplanır. Bu numara aynı zamanda merceğin yakınsaması olarak adlandırılır. Diyoptri bir merceğin optik gücünü (kırma gücünü) ifade eden birimdir. Yakınsama; yakınsak merceklerde ‟+”, ıraksak merceklerde ‟-”dir. Yakınsamaları Y1, Y2 ve Y3 olan mercekler, aralarında boşluk olmayacak şekilde birleştirilirse yeni oluşan merceğin yakınsaması; Y = Y1+ Y2+ Y3 olur. 22. Işığın tanecik ve dalga modellerinin açıklayıp / açıklayamadığı olaylar: 23. “Görünür ışık dalgası ve radyo dalgaları aynı dalga türü değildir.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Radyo dalgası ve görünür ışık elektromanyetik dalga olduğu için aynı dalga türleridir. 8 24. Elektromanyetik dalgaların özellikleri: 1. Enine dalgalardır. 2. Birbirine dik elektrik ve manyetik alanlardan oluşur. 3. Boşlukta ışık hızıyla ilerler. 4. Tıpkı periyodik dalgalarda olduğu gibi frekansı, dalgaboyu vardır ve hızı bulunduğu ortama göre değişir. 5. Polarize edilebilirler. 6. Enerji taşırlar ve boşlukta bu enerjiyi çok uzaklara taşıyabilirler. 7. Dalganın frekansı arttıkça dalgaboyu azalır. c=λ.f c: ışık hızı 8. Yüklerin ivmeli hareketi sonucunda oluşurlar. 9. Polarize edilebilirler. (Polarize edilmiş ışımada elektromanyetik dalganın elektrik alanı sadece bir doğrultuda kalır. Su, cam gibi parlak yüzeylerden yansıyan ışık polarize olur, çünkü yansıma sonucunda elektromanyetik dalganın yüzeye paralel elektrik alanı yansır diğerleri ise madde tarafından soğurulur.) 25. Polis radarı frekansı fk olan elektromanyetik dalgalar yayıyorsa bu dalgalar bir araca çarpıp radara fg frekansı ile geri gediğinde aracın hızı yandaki formülle bulunur. Bu formüldeki c ışık hızıdır. 26. Işığın tek yarıkta ve çift yarıkta girişimini kavramsal ve formülsel olarak bilmelisiniz. Kırınım olayını açıklayan Huygens ilkesini unutmayınız. Aydınlık ve karanlık saçak oluşumu ışık ışınlarının yapıcı ve bozucu girişim yapması ile oluşur. Yapıcı girişim bir noktada aynı anda iki dalga çukurunun veya iki dalga tepesinin buluşması ile; bozucu girişim ise bir noktada aynı anda bir dalga tepesinin bir dalga çukuruyla buluşması ile oluşur. Bu nedenle “Bir dalganın tepesinde aydınlık, çukurunda ise karanlık oluşur.” ve “Çift yarıkta girişim, ışık dalgasının tepe ve çukurlarını gösterir.”cümleleri kavram yanılgısıdır. 27. Bir optik aracın (dürbün, teleskop, göz vb.) birbirine yakın iki ışık kaynağını ayrı ayrı fark etmesi olayına ayırma (çözme) gücü denir. Bir görüntünün merkezi aydınlık saçağı, diğer görüntünün birinci karanlık saçağı üzerine düştüğünde bu görüntülere çözünme sınırında deriz. Ayırımın bu sınır hâli Rayleigh kriteri olarak bilinir. Bu kritere göre θ=1,22 λ /D dir . Burada θ radyan cinsinden sınır açısı, λ ışığın dalga boyu ve D optik aracın çapıdır. 28. İnce zarlarda yansıma ve kırılma sonucu girişim oluşur. Bunun sonucunda aşağıdaki durumlarla karşılaşırız: a) Kalınlığı sabit ince zar beyaz ışıkla aydınlatıldığında zar tek renkli görünür.(Ör: gözlük camlarındaki filmlerin mavi, yeşil, mor görünmesi) b) (Ör: Su üzerindeki yağ tabakasının veya sabun köpüğünün renkli görünmesi) c) Kalınlığı sabit ince zar tek renkli ışıkla aydınlatıldığında zar ya ışığın renginde görünür ya da zarın orada bulunduğunun farkına varılmaz. d) Kalınlığı değişen ince zar tek renkli ışıkla aydınlatıldığında zar bazı yerlerde ışığın renginde görünür bazı yerlerde ise görünmez olur. 9 12. sınıf 5. ünite: Modern Fizik 1. X-ışınlarının nasıl elde edildiğini bilmelisiniz. X-ışınları tüpünde hızlandırılmış elektronlar hedef metal levhaya çarptırılarak ivmeli hareket yapmaları sağlanır. Bu sırada oluşan ışımaya X-ışını denir. Hedef metale çarpan elektronların enerjisi ile saçılan X-ışınının maksimum enerjisi birbirine eşit olur. Örneğin 12400 Volt ile hızlandırılmış elektronların oluşturduğu X-ışınlarının enerjisi maksimum 12400eV olur. Bu enerjiye sahip Xışınlarının dalgaboyu da 1Å olur. 2. X-ışınları tüpünde değişik hızlandırıcı gerilim için saçılan X-ışınlarının şiddeti ile X-ışınlarının dalga boyu arasındaki ilişkiyi gösteren grafikte oluşan keskin çıkıntılar (ani şiddet artışları) hedef metalin uyarılıp ışıma yapması ile oluşur. Bu ışımalar karakteristik X-ışını olarak adlandırılır. Diğer ışımalar ise elektronların hedefte yavaşlatılması ile oluşur. Bu ışımalara da sürekli spektrum X-ışını denir. 3. Aşağıda X-ışınları ile ilgili örnek soru verilmiştir. Bu soruyu inceleyiniz. Bu tür bir sorunun gelme ihtimali vardır. Bir X-ışınları tüpünde V gerilimi ile hızlandırılan elektronların hedefe çarptırılması ile sürekli ve karakteristik X-ışınları oluşturuluyor. Aşağıdaki cümlelerin doğru olup olmadığını belirtiniz. 1) 2) 3) 4) Gerilim 2V yapılırsa sürekli spektrum X-ışınlarının maksimum enerjisi 2 katına çıkar. Gerilim 3V yapılırsa sürekli spektrum X-ışınlarının minimum dalgaboyu 1/3’ne iner. Gerilim 2V yapıldığında karakteristik X-ışınlarının dalgaboyu yarıya iner. Hedef metal değiştirilip yerine atom numarası daha büyük metal konulursa sürekli spektrum X-ışınlarının maksimum enerjisi artar. 5) Gerilim 1/10’ne indirilirse karakteristik X-ışınları oluşmayabilir. 6) Hedef metal değiştirilip yerine atom numarası daha küçük metal konulursa karakteristik Xışınlarının şiddeti artar. Cevaplar şöyledir: 1-D, 2-D, 3-Y(Karakteristik X-ışınları hedef metalin uyarılma enerjilerine bağlıdır, gerilim değişse bile karakteristik X-ışınlarının dalga boyu değişmez) 4-Y (Sürekli spektrum Xışınlarının maksimum enerjisi elektronları hızlandıran gerilime bağlıdır, hedef metalin cinsine bağlı değildir) 5-D, 6-Y (Atom numarası küçük metalin enerji seviyeleri arasındaki fark küçük olacağından karakteristik X-ışınlarının enerjisi azalır). 3. X-ışınlarının özellikleri: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) Dalga boyları 0,01Å- 1Å arasındadır. Boşlukta ışık hızıyla doğrusal yayılır. Geçtiği gaz atomlarını iyonlaştırır. Maddeden geçişi sırasında bir kısmı soğurulurken bir kısmı saçılıma uğrar. Çok yüksek enerjiye sahip olduğu için kurşun bloklar hariç pek çok maddeden geçebilir. Canlı dokulara zarar verir. Yüksüz oldukları için manyetik ve elektrik alandan etkilenmezler. Girişim, yansıma, kırılma ve kutuplanma(polarizasyon) özellikleri mevcuttur. Fotoğraf filmlerine etki eder. Maddelerin atomik yapısının analizinde yaygın olarak kullanılır, çünkü X-ışınlarının dalga boyu ile atomun boyutu ve katılarda atomlar arası uzaklık birbirine yakındır. 10 4. LYS 2013 fizik sorusu yanda verilmiştir: Açıklamalar: I. madde doğru gibi görünse de yanlıştır. Çünkü gama ışınları atomlar tarafından soğurulabilir, elektronlar tarafından değil! II. madde yanlıştır, çünkü ikisi de ışık hızıyla yayılır. III. madde doğrudur. (Not: X-ışınının ve gama ışınının elektromanyetik dalga olduğunu ve ışık hızıyla yayıldığını bilen bir öğrenci bu soruyu kolaylıkla cevaplar, çünkü II. madde yanlıştır. (c) seçeneği hariç diğer seçeneklerde II. madde vardır. 5.Fotoelektrik olay ile X-ışınlarının elde edilişini karşılaştırabilmelisiniz. (1) Fotoelektrik olay düzeneğinde elektromanyetik ışıma ile bir levhadan elektronlar sökülür; X-ışınları düzeneğinde ise bir hedefe çarptırılarak ivmeli harekete zorlanan elektronlar elektromanyetik ışıma oluşturur. (2) Fotoelektrik olayın gerçekleşmesini sağlayan elektromanyetik dalga, görünür bölgede iken X-ışınları düzeneğinde oluşan ışımalar görünür bölgede değildir. 6. İyonik bağ; kovalent bağ; polar kovalent bağ; apolar kovalent bağ; metalik bağ ve amorf yapı kavramlarını bilmelisiniz. 7. Katı madde gibi yapıda olup sıvı gibi özellikleri de olan sıvı kristal maddeler sıcaklık, basınç, elektriksel ve manyetik alan etkisiyle renk değiştirebilir. Sıvı kristal bir maddeden ışık geçirildiğinde sıvı kristallerle bu ışığın belli bir yönde bükülmesini sağlayabilir. LCD teknolojisinin temelini sıvı kristaller oluşturur. 8. Atom numarası (Z: çekirdekteki proton sayısı); nötron sayısı (N) ve kütle numarası (A=Z+N) dir. Atom çekirdeğinin yarıçapı r = r0 A1/3 ifadesi ile hesaplanır. (r0 = 1,2*10-15 metre’dir). 9. “Atomun kütle numarası arttıkça çekirdeğin yoğunluğu artar.” cümlesi kavram yanılgısıdır. Çünkü çekirdekteki tanecik sayısı arttıkça çekirdeğin hacmi kütledeki artış kadar artar. Bu nedenle çekirdeğin yoğunluğu değişmez. 10. Çekirdek kuvvetleri kısa menzilli (10-15 m); yeğin ve yükten bağımsızdır. Yeğin nükleer kuvvetler protonlar ve nötronlar (genel olarak hadronlar) arasında ortaya çıkar. Zayıf nükleer kuvvetler ise taneciklerin parçalanıp başka taneciklere dönüşmesi sırasında ortaya çıkar. Çekirdekte nötronların en önemli işlevi protonlar arasındaki elektrostatik itme kuvvetini dengelemesidir. 11. Çekirdeklerin kararlılığı nükleon başına düşen bağlanma enerjisi ile ilişkilidir. Çekirdeklerde nükleon başına düşen bağlanma enerjisi kütle numarası arttıkça bir noktaya kadar artar. Atom numarası 56 olan demir atomuna ulaşıldıktan sonra nükleon başına düşen bağlanma enerjisi azalmaya başlar. 12. Atomik kütle birimi (u) bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12’sidir. Atom fiziğinde kütleyi enerji cinsinden ifade edilir (1u=931.5MeV). 13. Alfa, beta ve gama bozunmalarını bilmelisiniz. 11 (1) Alfa bozunmasında çekirdek 2 proton ve iki nötron salar. Bundan dolayı Z değeri 2 eksilir, A değeri 4 eksilir. (2) Beta eksi bozunmasında bir nötron, proton ve elektrona dönüşür. Bundan dolayı A değeri değişmez, Z değeri 1 artar. (3) Beta artı bozunmasında bir proton, nötron ve elektrona dönüşür. Bundan dolayı A değeri değişmez, Z değeri 1 azalır. (4) Gama bozunmasında çekirdek başka bir çekirdeğe dönüşür, A ve Z değerleri değimez. 14. Her radyoaktif maddenin belirli bir yarı ömrü vardır. Yarı ömür (T1/2), radyoaktif elementin çekirdeklerinin başlangıçtaki sayısının yarısının bozunması için geçen süredir. 15. Başlangıçta No tane çekirdek varsa belli bir “t” süresi sonunda bozunmadan kalan çekirdek sayısı (N) yandaki eşitlik ile bulunur. 16. Yukarıdaki eşitlik aşağıdaki gibi yazılabilir. Bu eşitlikteki λ bozunma sabiti olarak bilinir ve olarak verilir. 17. Radyoaktif bir maddenin başlangıçtaki çekirdek sayısının 1/e değerine düşmesi için geçen süreye ortalama ömür denir. Ortalama ömür t=1/λ’dır. 18. Maddeyi oluşturan atomların bozunma hızı, radyoaktif bir maddenin aktifliği olarak tanımlanır ve R ile gösterilir. Aktiflik maddenin yarı ömrü ile ters orantılı ve başlangıçtaki çekirdek sayısı ile doğru orantılıdır. Aktiflik birimi Becquerel(Bq)’dir. 1Bq=1bozunma/saniye’dir. Aktiflik birimi olarak Curie birimi de kullanılır. 19. Nükleon başına düşen bağlanma enerjisi hafif elementlerin füzyon, ağır elementlerin ise fisyon olayı sonucu enerji açığa çıkarabileceğini gösterir. Günümüzde nükleer santraller fisyon ilkesine göre çalışır. Füzyon ilkesine göre çalışacak santral yapım çalışmaları devam etmektedir. 12. sınıf 6. ünite: Atomlardan Kuarklara 1. Sis odası atom altı taneciklerin keşfinde önemli rol oynamıştır. Sis odası ile yapılan deneylerde her temel parçacığın bir karşıtparçacığının bulunduğu ispat edilmiştir. Elektron, proton, nötron ve nötrinonun karşıt parçacıkları sırası ile pozitron, karşıtproton, karşıtnötron ve karşıtnötrinodur. 2. Yeterli enerjiye sahip fotonlar parçacık ve karşıtparçacık çiftleri oluşturabilir. Bunun tersi de doğrudur. Yani bir parçacık ile onun karşıtparçacığı bir araya getirilerek foton oluşturulabilir. 3. Parçacıklar “madde parçacıkları” ve “etkileşim parçacıkları” olarak ikiye ayrılabilir. Madde parçacıklarına örnek olarak proton ve elektron verilebilir. Etkileşim parçacıklarına örnek olarak fotonlar, mesonlar verilebilir. 4. Parçacıkları sınıflandırma farklı şekillerde yapılmaktadır. MEB ders kitabına göre parçacıklar üç gruba ayrılmıştır. Bu gruplar fotonlar, hadronlar ve leptonlardır. 12 5. En kararlı baryon protondur. Baryonların baryon sayısı +1; karşıtbaryonlarınki -1 olup diğer tüm parçacıların baryon sayısı 0’dır. Baryon sayılarının korunum yasasına göre bir bozunmada baryon sayıları korunur. p + p → p + p + n + p reaksiyonunda baryon sayıları korunduğu için gerçekleşmesi mümkündür. Ancak bir pion ile bir protonun birleşerek karşıtnötron oluşturması mümkün değildir. 6. Leptonların lepton sayısı +1; karşıtleptonlarınki -1 olup diğer tüm parçacıkların lepton sayısı 0’dır. Lepton sayılarının korunum yasasına göre bir reaksiyonda lepton sayıları korunur. Örnek: Bir beta eksi ışımasında bir nötron bozunarak bir elektrona, bir protona ve bir karşıtelektron nötrünosuna dönüşür. Bozunmanın lepton sayıları şöyledir: 0 → 1 + 0 + (-1) 7. Altı çeşit kuark olmasına rağmen müfredatta sadece yukarı (u) ve aşağı (u) kuarklar yer almaktadır. Her kuarkın bir karşıtkuarkı vardır. 8. Baryonlar üç kuarktan oluşur (Proton=uud, nötron=udd). Mezonlar bir kuark ve bir karşıtkuarktan oluşur. 13 12. sınıf 7. ünite: Fiziğin Doğası 1. Bilimsel bilginin özellikleri: • Bilimsel bilgiler, mutlak doğrular olmadığı gibi belirli şartlar ve sınırlılıklar içerisinde geçerlidirler. • Bilimsel bir bilginin geçerlilik alanı ve sınırları elde edilen yeni bulgularla değişip geliştirilebilir. • Kesin doğru diye bakılan bilgileri tekrar sorgulamanın ve gözden geçirmenin bilimsel bilgilerin değişip gelişmesine etkisi büyüktür. • Bilimsel bilgiler, birbirini destekler nitelikte değişip gelişebileceği gibi paradigma değişimleri de bilimsel bilgilerin zamanla değişmesine yol açabilir. • Deneyler, bilimsel bilginin tek kaynağı değildir. Bazen kontrollü deney yapmak mümkün olmayabilir. Böyle durumlarda sonuçlara, kapsamlı gözlemlerle, matematiksel modellemelerle ulaşılabilir. • Bilimsel bilgiye ulaşmada gözlem, deney, çıkarımda bulunma ve teorik çalışmaların yanı sıra hayal gücü de önemlidir. 2. Hipotezler, bilimsel bir problemin çözümünde bilimsel verilere dayalı olarak kurulan geçici çözüm yolu veya deneysel olarak test edilmesi gereken durumlarla ilgili ileri sürülen geçici açıklamalardır. Bilimsel bir hipotez esasen doğru veya yanlış olarak ispatlanmaz. Eldeki verilerle tutarsız olduğuna karar verilirse reddedilir veya değiştirilir. Hipotez reddedilmezse “geçici olarak doğru” kabul edilir. Bu ikinci durumda yeni delillerin veya yapılacak denemelerin ışığında hatalı olduğu tespit edilene kadar geçerli bir hipotez olarak kabul edilir. 3. Teoriler, gözlenen doğa olayları ile ilgili yapılan genellemelerin birleştirilmiş açıklamaları veya bilimsel bilginin kapsamlı açıklaması olarak tanımlanabilir. Bilimsel teoriler, doğal olaylarla ilgili ortaya çıkan birçok farklı noktayı açıklar, olayları anlamak için bilgileri derinlemesine irdeler. Yeni bilgilerin mevcut bilgilere eklenmesi durumunda yeni analizler veya sentezler yaparak savunduğu bilgileri oluşturur. İzafiyet Teorisi (Görelilik Teorisi), Hücre Teorisi ve Işık Teorisi buna örnektir. Bilimin gelişmesi için bilimsel teoriler mutlaka gereklidir. Yeni teorilerin oluşturulması, birçok bilim alanının ve buna bağlı olarak yeni bilgilerin ortaya çıkmasını sağlar. 4. Yasalar, doğruluğu deneylerle kanıtlanmış varsayım veya gözlemlerle doğrulanan doğa olayları hakkında yapılan genellemeler olarak tanımlanır. Başka bir ifadeyle, elde edilen bilimsel bilgiler, test edilip farklı durumlar için doğrulanırsa yasa olur. Yasalar, aynı şartlarda yapılan deney ve gözlemlerle aynı sonucu veren bilimsel bilgilerdir. Ancak zaman zaman istisnai durumlar olabilir. 5. Deneysel verilerle doğruluğu kanıtlandıkça hipotezlerin kuramlara, kuramların yasalara dönüşeceği şeklinde yanılgılar mevcuttur. Buna bağlı olarak hipotez ve kuramların yasalara göre daha az güvenilir olduğuna inanılır. Teori ve kanunlar arasında ilişki vardır ancak deneysel kanıtların artması teorileri kanun hâline getirmez. Bunların her biri farklı ve güvenilir bilimsel bilgi türleridir. LYS’de hepinize başarılar diliyoruz. Umarım “Sınavdan Önce Fizik” notları MEB fizik müfredatının kapsamını anlamanıza, varsa eksikliklerinizi görmenize ve onları telafi etmenize yardımcı olmuştur. 14