Story Transcript
9. SINIF
Kİ KA
20 DAKİKADA FİZİK
DA
ÖĞRENCİ DEFTERİ
1. Dönem
Deniz KARAKOÇ
DAKİKA YAY I N L A R I
SERİ: ÖĞRENCİ DEFTERLERİ Copyright MPS Basım Yayın İth. İhr. Tic. Ltd. Şti.
Kİ KA
ISBN: 978-625-8220-53-7 Sertifika No: 50196
Dizgi - Grafik
Dakika Dizgi Servisi
Baskı
Platin Ofset Sertifika No: 49236 Halkalı / İSTANBUL
Genel Dağıtım
DA
Karekök Rasimpaşa Mah. Karakolhane Cd. No:16/2 Kadıköy / İSTANBUL Telefon: (216) 418 36 70 – 330 08 57 www.dakikayayinlari.com
Birinci Basım
Bu kitabın ve sistemin her hakkı saklıdır. Tüm hakları MPS Basım Yayın İthalat İhracat Ticaret Limited Şirketine aittir. Kısmen de olsa alıntı yapılamaz. Metin, biçim ve sorular yayımlayan şirketin izni olmaksızın elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılamaz, yayımlanamaz.
ÖN SÖZ
Kİ KA
Değerli Öğretmenler, Sevgili Öğrenciler, Öğretim sürecinin en önemli unsurlarından biri zamanı verimli kullanmaktır. Uzun ve titiz bir çalışmanın sonucunda sizlere sunduğumuz öğrenci defteri ile bu hedefe daha kolay ulaşacağınıza inanıyoruz.
Dikkat süresi, bir insanın dikkati dağılmadan bir işe odaklandığı sürenin toplamıdır. Peki, bir iş üzerine tümüyle yoğunlaşan bir insan için dikkat süresi kaç dakikadır? Diğer bir ifadeyle bizler, çok önemsediğimiz bir işe en fazla kaç dakika odaklanabiliyoruz? Bu konuda yapılan bilimsel araştırmalar, bu sürenin ortalama 20 dakika olduğunu gösteriyor. Bu sebeple, defterimiz her bir ders için yaklaşık 20 dakikalık bir öğretim süresi düşünülerek hazırlanmıştır. Lise giriş sınavı sorularının çözülebilmesi için konuyu bilmenin yeterli olmadığı artık herkes tarafından kabul edilmektedir. Konuyu bilmenin yanı sıra, doğru ve hızlı düşünebilme, soruyu değerlendirebilme, çözüm alternatifleri arasından doğru ve kısa yöntemi seçebilme, işlemi kısa sürede ve hatasız yapabilme gibi etkenlerin de belirleyici öneme sahip olduğu açıktır.
DA
Bu defter hazırlanırken ortaokul müfredatı dikkatle incelenmiş, sınırları tespit edilmiştir. Lise giriş sınavının soruları; konu ve soru dağılımı, soru tipleri ve öğrenciden istenen yaklaşım tarzları göz önüne alınarak analiz edilmiştir. Bu tespit ve analizden sonra konuya ışık tutan değişik kaynakların desteği ve yazarın öğretmenlik birikimiyle bu defter oluşturulmuştur. Defterin rahat anlaşılabilmesini sağlamak ve sıkıcılıktan kurtarmak için mizanpaja, dizgiye, grafik çizimlerine ve baskıya azami özen gösterilmiştir. Bu kitabın yazımında desteklerini esirgemeyen yazarımız Deniz Karakoç’a; tashihinde yardımcı olan Emel Taze, Hasan Ali Baştaş, Mehmet Emin Karagöz, Erkan Akar, Gülhan Karaman ve Alper Öztunç’a; dizgisindeki titiz çalışmalarından dolayı Betül Doğan’a şükranlarımızı bildiririz. Tüm öğretmenlerimize ve öğrencilerimize yararlı olması dileğiyle...
Dakika Yayınları
Kİ KA
İÇİNDEKİLER
1. Bölüm: FİZİK BİLİMİNE GİRİŞ Fizik Bilimi
10
Fiziksel Niceliklerin Sınıflandırılması
16
Vektörlerin Bileşkesi
22
2. Bölüm: MADDE VE ÖZELLİKLERİ
30
Hacim Hesaplamaları
36
Özkütle - I
43
Özkütle - II
48
Kütle - Hacim - Özkütle Grafikleri
53
Dayanıklılık
59
Adezyon ve Kohezyon
64
Kılcallık ve Yüzey Gerilimi
70
DA
Madde
Kİ KA 3. Bölüm: KUVVET VE HAREKET
80
Sürat ve Hız
86
Düzgün Doğrusal Hareket - I
91
Düzgün Doğrusal Hareket - II
97
İvmeli Hareket - I
102
İvmeli Hareket - II
107
Kuvvet
112
Newton’un Hareket Yasaları - I
118
Newton’un Hareket Yasaları - II
124
Sürtünme Kuvveti
129
DA
Temel Kavramlar
DA
Kİ KA
Bu defterde işlenilen her bir dersi 20 Dakikada 9. Sınıf Fizk Soru Bankası ile pekiştirebilirsiniz.
Her test defterdeki ilgili dersin konu içeriğiyle sınırlandırılmıştır.
Her bölümün sonunda karma sorulardan oluşan “Bölüm Testleri” yer almaktadır.
Testlerde bulunan karekod ile ilgili dersin konu anlatımı ve soruların video çözümlerine ulaşılmaktadır.
Derslerin ilk sayfalarında bulunan karekod ile ders anlatım videolarına ulaşabilirsiniz.
Kİ KA
00CF70BB
DA
dakikavideocozum.com
Karekod okutun veya karekodun altında bulunan ‘Kod Gir’ alanına girin
KAREKOD TARA veya
Kod Gir
Karekod Kodunu Giriniz...
Testlerin ilk sayfalarında bulunan karekod ile soruların video çözümlerine ulaşabilirsiniz.
Kİ KA
0FAFB523
DA
dakikavideocozum.com
Karekod okutun veya karekodun altında bulunan ‘Kod Gir’ alanına girin
KAREKOD TARA veya
Kod Gir
Karekod Kodunu Giriniz...
Kİ KA
1. FİZİK BİLİMİNE GİRİŞ 1. Ders: Fizik Bilimi
2. Ders: Fiziksel Niceliklerin Sınıflandırılması
DA
3. Ders: Vektörlerin Bileşkesi
Ders
1
FİZİK BİLİMİ
00CF70BB
Fizik; uzay, zaman madde ve enerji arasındaki ilişkiyi inceleyen bir bilim dalıdır. Yöntem olarak kontrollü gözlem, deney ve kuramsal çalışmaları kullanır.
Kİ KA
Fizik biliminin atomaltı parçacıklardan, galaksilere kadar çok geniş bir çalışma alanı vardır. Maddenin en küçük yapı taşlarıyla ilgilendiği gibi evrenin başlangıcı ve genişleme hızıyla da ilgilenir. Sadece en küçük ve en büyükle ilgilenmekle kalmaz, günlük hayatta doğrudan etkisi olacak nanoteknoloji, tıbbi görüntüleme cihazları, enerjinin iletimi‑depolanması, uydu teknolojisi, haberleşme gibi pek çok alana etkisi vardır. Bu sebeple kimya, jeoloji gibi bilim dallarından mühendisliğe kadar çok sayıda disiplin, fizik bilimindeki gelişmelerden istifade eder.
Örnek - 1
Bir görüntüleme cihazı
Bilimsel yöntemleri kullanan fiziğin çalışma alanları, evrendeki en küçük ve en büyük cisimleri kapsar. Buna göre,
I. Fizik bilimi sadece atom altı parçacıklar ve kozmoloji ile ilgilenir.
II. Temel işlevi evrendeki olayların açıklanabilmesini sağlamaktır.
III. Fizik biliminin çalışmaları sadece diğer bilim dallarını etkiler. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II
B) Yalnız III
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
DA
Dünya’nın yörüngesindeki bir uydu
Fiziğin Alt Dalları
10
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği
Nükleer Fizik
Atom Fiziği
Katıhal Fiziği
Optik
Termodinamik
FİZİĞİN ALT DALLARI
Elektromanyetizma
Mekanik
Fiziğin birbirinden tamamen bağımsız olmayan, ortak çalışma alanlarının da bu‑ lunduğu alt dalları görseldeki gibidir.
Mekanik Hareket, kuvvet, denge ve bunlar arasındaki ilişkiyi inceler. Çalışma alanlarından bazılarına bina, yol‑köprü yapımı, gezegenlerin hareketi, rüzgar‑ses oluşumu ve dalga hareketi örnek verilebilir. Bu alandan yararlanan bazı meslekler: İnşaat ve makine mühendisliği.
Elektromanyetizma İnşaat için yapılan statik hesaplamalar
Kİ KA
Durgun, hareketli yüklerin etkilerini ve etkileşimlerini inceler. Çalışma alanlarından bazılarına görüntüleme cihazları, uydu haberleşmesi, elekt‑ rik motoru, dedektör ve parçacık hızlandırıcıları örnek verilebilir. Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Elektrik, elektronik ve biyomedikal mühendisliği.
Termodinamik
Sıcaklık, ısı arasındaki ilişkiyi ve bunların etkilerini inceler.
Çalışma alanlarından bazılarına süper iletkenler, ısı yalıtımı, rüzgar ve yağışların oluşumu örnek verilebilir.
CERN’deki Dünya’nın en büyük parçacık hızlandırıcısı LHC’ye ait bir bölüm
Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Meteorolog, iklim uzmanı.
Optik
Işık ve ışığın madde ile etkileşimini inceler.
Çalışma alanlarından bazılarına, gözlük, büyüteç, teleskop gibi optik aletlerin ya‑ pımı, tıp, kablo yapımı örnek verilebilir.
DA
Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Göz doktoru, optisyenlik.
Süper iletkenlerle yapılan bir deney
Örnek - 2
Aşağıda bazı mesleklerden ve bunların fiziğin alt dalları ile olan ilişkisinden bah‑ sedilmiştir. Buna göre aşağıdakilerden hangisinde hata yapılmıştır? A) Süper iletken yapımında termodinamikteki gelişmeler kullanılır. B) Radyo teleskopları ve tıpta optikten istifade edilir. C) Elektrik‑elektronik mühendisliği ve biyomedikal elektromanyetizmadaki geliş‑ melerden yararlanır.
Hubble uzay teleskobu
D) Mühendislik alanlarının çoğu mekanikten istifade eder. E) Tüm mühendislik dalları optikten yararlanır
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
11
Katıhal Fiziği Kristal yapıdaki maddelerin makro ve mikro özelliklerini inceler. Çalışma alanlarından bazılarına, süper iletkenler, nanoteknoloji, yarı iletken tek‑ nolojileri, piller, dijital veri depolama örnek verilebilir. Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Elektronik, mikroelektronik mühendisliği.
Atom Fiziği Atomun yapısını, atom ve moleküller arasındaki ilişkiyi inceler.
Kİ KA
Çalışma alanlarından bazılarına, 3D yazıcılar, kuantum bilgisayarlar ve yapay zeka örnek verilebilir.
Molekül modeli
Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Atom mühendisliği.
Nükleer Fizik
Çekirdeğin yapısını etkileşimlerini ve çekirdek tepkimelerini inceler.
Çalışma alanlarından bazılarına elektrik enerjisi üretimi, BT (bilgisayarlı tomogro‑ fi), PET-CT (pozitron emisyon tomogrofisi) gibi tıbbi görüntüleme cihazları, arke‑ oloji ve astronomideki yaş hesaplamaları örnek verilebilir. Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Nükleer enerji mühendisliği.
Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği
Parçacık fiziği de denir. Atom altı parçacıklar ve bu parçacıklar arasındaki etkile‑ şimleri inceler.
Nükleer reaktör
Çalışma alanlarından bazılarına güçlü lazer ışınlarının elde edilmesi, uzay ve roket sanayi örnek verilebilir.
DA
Bu alandan yararlanan bazı meslekler: Fizik mühendisliği.
Örnek - 3
Aşağıda bazı bilim insanlarının çalıştıkları bilimsel konulardan bahsedilmiştir. Dimitri Mendeleyev, Rus bilim insanı. Periyodik tabloyu oluşturmak için gerekli periyodik kanunu bulmuş ve bazı elementlerin özelliklerini düzeltmiştir. James Clerk Maxwell, İskoç bilim insanı. Kendi adıyla anılan elektrik ve manyetiz‑ ma arasındaki ilişkiyi veren denklemleri oluşturmuştur. Lord Kelvin, İskoç bilim insanı. Kelvin ölçeği olarak adlandırılan tüm bilimsel ölçüm‑ lerde mutlak sıcaklık ölçümü olarak kabul edilen ölçeklendirme fikrini geliştirdi. Buna göre hangi bilim insanının yukarıda verilen çalışmaları doğrudan fiziğin bir alt dalıyla ilişkilendirilemez? A) Yalnız Mendeleyev
12
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B) Mendeleyev ve Maxwell
D) Maxwell ve Kelvin
C) Yalnız Kelvin
E) Kelvin ve Mendeleyev
Örnek - 4 Aşağıda bazı çalışmalardan bahsedilmiştir: Bilgi transferini hiç gecikme olmadan, anında sağlamak. Bilgisayarlarda daha hızlı ve birim hacme daha fazla veri depolamak. Arkeolojik kalıntılar için daha hassas yaş tayini yapmak. Parçacıkların yüksek hızlarda çarpışması için gerekli hızlandırıcıları tasarlamak.
A) Atom fiziği
Kİ KA
Bu çalışma alanları fiziğin hangi alt dalıyla doğrudan ilişkilendirilemez? B) Nükleer fizik
D) Termodinamik
C) Katıhal fiziği
E) Yüksek enerji fiziği
Bilimsel Araştırma Merkezleri
TÜBİTAK (Türkiye Bilimsel ve Teknolo‑ jik Araştırma Kurumu), Türkiye merkezli bir araştırma kurumudur. Temel bilim‑ ler, tıp , tarım, hayvancılık, enerji, mal‑ zeme ve yarı iletken teknolojisi alanla‑ rında çalışma yapar.
ASELSAN (Askeri Elektronik Sanayi), savunma sanayi ve haberleşme alanın‑ da çalışmalar yapan Türkiye merkezli bir araştırma kurumudur.
Roket
NASA (Ulusal Havacılık ve Uzay Dai‑ resi), Amerika’da kurulmuş uzay prog‑ ramı çalışmalarından sorumlu olan ku‑ rumdur.
DA
TAEK (Türkiye Atom Enerjisi Kurumu), nükleer fizik alanında araştırmalar ya‑ pan bir kurumdur.
CERN (Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi), maddenin temel yapıtaşlarını ve etkileşimlere aracılık eden parçacık‑ ları deneysel ve kuramsal olarak incel‑ yen bir merkezdir.
ESA (Avrupa Uzay Ajansı), Avrupa’nın uzay programını kurmak ve geliştir‑ mekten sorumlu olan araştırma merke‑ zidir.
Örnek - 5
Ülkemizde ve dünyada farklı ve benzer alanlarda çalışma yapan birçok bilimsel araştırma merkezi bulunmaktır.
CERN’deki ATLAS dedektöründen bir görüntü
Buna göre,
I. Araştırmalarda bilimsel metotları kullanmak
II. Fizik bilimiyle ilgili çalışmalar yapmak
III. Ticari sonuçları olacak çalışmalar yapmak yargılarından hangileri bu merkezlerin ortak özellikleri arasında yer alır? A) Yalnız I
B) I ve II D) II ve III
C) I ve III E) I, II ve III
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
13
1
20 Dakika
FİZİK BİLİMİ
1.
I. Uydu haberleşmesi vasıtasıyla televizyon seyretmek,
II. Modern teknoloji kullanmadan köprü inşa etmek,
III. Planör (motorsuz hava araçları) tasarlamak
Yukarıda verilen örneklerde fiziğin hangi alt dalı direkt olarak kullanılır? I
II
0FAFB523
4. Isaac Newton (İngiliz fizikçi), evrensel kütle çekimini ve hareket yasalarını keşfetmiştir. Böylece gezegenlerin ve yeryüzündeki cisimlerin hareketini açıklayabilmiştir. Mercekli teleskoplardan daha hassas olan aynalı teles‑ kobu geliştirmiştir. Işığı prizmadan geçirerek tayflarına ayrıldığını fark edip beyaz ışığın diğer renklerin birleşi‑ minden oluştuğunu ifade eden renk teorisi geliştirmiştir.
III
Mekanik
Optik
Mekanik
B)
Elektromanyetizma
Mekanik
Mekanik
C)
Elektromanyetizma
Mekanik
Optik
D)
Nükleer fizik
Mekanik
Optik
E)
Termodinamik
Optik
Optik
Buna göre Newton’un fiziğin,
I. Mekanik,
Kİ KA
A)
II. Optik,
III. Elektromanyetizma
alt dallarından hangilerine katkı yaptığı söylenebilir?
A) Yalnız I
B) I ve II
D) II ve III
C) I ve III
E) I, II ve III
I. Metot olarak deney ve gözlemi kullanır.
II. Diğer bilim dallarını etkiler.
III. Ulaştığı tüm sonuçlar teknik ve mühendislikte uygu‑ lama alanı bulur.
yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I
D) I ve II
C) Yalnız III
E) I, II ve III
DA
B) Yalnız II
dakika
2. Fizik bilimi ile ilgili,
5. 2008 yılında çalışmaya başlayan büyük parçacık hız‑ landırıcı (LHC) sayesinde laboratuvar ortamında ulaşı‑ lan en yüksek enerji değerlerine ulaşılmıştır. Bu yüksek enerjinin etkisiyle daha önceki deneylerde açığa çıkarı‑ lamamış Higgs bozonu gibi parçacıkların keşfedilmesi beklenmiştir. Nitekim 2011 yılındaki deneysel sonuçlar da Higgs bozonunun varlığını ispat etmiştir
3. “Bir grup araştırmacı, oldukça esnek lityum iyon pilleri geliştirmeyi başardı. Esnek kıyafetlerin üzerine üç boyut‑ lu yazıcılar kullanılarak giyilebilir kıyafetlere enerji sağla‑ ma konusunda önemli mesafe kat edildi.”
14
Yukarıda paylaşılan gazete haberinde meydana gelen gelişmeye fiziğin alt dallarından hangilerinin katkısı olduğu söylenebilir?
Yukarıda anlatılan bilimsel çalışma fiziğin hangi alt dalıyla ilgilidir?
A) Atom fiziği ve nükleer fizik
A) Atom fiziği
B) Mekanik ve elektromanyetizma
B) Elektromanyetizma
C) Katıhal fiziği ve atom fiziği
C) Katıhal fiziği
D) Mekanik ve termodinamik
D) Yüksek enerji ve plazma fiziği
E) Elektromanyetizma ve optik
E) Optik
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
6. Aşağıda fizik lisansı yapan iki öğrencinin çalışma alanları
8. Aşağıda üniversite öğrencisi üç kişinin ilgi alanlarından
verilmiştir.
bahsedilmiştir.
Ali, karekteristik sıcaklık adı verilen belirli bir sıcaklık de‑ ğerinin altında elektrik akımına karşı hiç direnç göster‑ meyen bazı maddelerin karakteristik sıcaklık değerlerini test etmektedir.
Ali, dünya dışı hayatın varlığı hakkında çalışmalar yap‑ mak istemektedir. Melisa, temel parçacıkların alt parça‑ cıklarının bulunduğuna inanmakta ve bu inancını test etmek istemektedir.
Ayşe, X ışınlarını belirli özellikteki maddelere göndere‑ rek maddelerin bu ışınları hangi oranda soğurduğunu, absorbe ettiğini ve yansıttığını incelemektedir.
Ayşe, kanserli hücrelerin erken tanısı ile ilgili cihazların geliştirilmesi üzerine çalışmak istemektedir.
Buna göre öğrencilerin fiziğin hangi alt dalıyla ilgili çalışma yaptığı söylenebilir?
Buna göre öğrencilerin ileride hangi bilim araştırma merkezlerinde çalışması uygun olur?
Kİ KA
Ali
Ali
Ayşe
Mekanik
Optik
B)
Termodinamik
Optik
C)
Elektromanyetizma
Katıhal fiziği
D)
Nükleer fizik
Optik
E)
Termodinamik
Elektromanyetizma
Ayşe
A)
TUBİTAK
CERN
ESA
B)
CERN
TAEK
ESA
C)
ESA
CERN
TAEK
D)
ESA
CERN
NASA
E)
TUBİTAK
NASA
ESA
dakika
A)
Melisa
9. Aşağıda bazı mesleklerin çalışma alanlarından bahsedil‑
DA
miştir:
Yapıda kullanılan malzemelerin birbirine uyguladığı kuv‑ vetlerin etkisiyle dengede kalmasını hesaplar.
Göz kusurunu ölçerek uygun tedaviyi uygular.
Yarı iletkenleri kullanarak mikroçip geliştirir.
Çekirdeğin elektronlarla olan ilişkisini inceleyerek tara‑ ma tünelleme mikroskobunun hassasiyetini arttırmak için çalışır.
Buna göre verilen meslekler fiziğin alt dalları ile ilişkilendirildiğinde aşağıda verilenlerden hangisi boşta kalır?
7.
I. Cam kırıklarının güneş ışığını toplayarak yangınlara neden olması
II. Siyah giysilerin ışığı soğururken açık renkli giysilerin ışığı yansıtması
III. Ses dalgalarının yansıma özelliğinden faydalanılarak su altındaki balık sürülerinin yerinin tespit edilmesi
IV. Aynada görüntünün ters oluşması
V. Yağmurlu havalarda gök kuşağının oluşması
Yukarıda verilen olaylardan hangisi optik alanı ile ilişkili değildir?
A) Nükleer fizik B) Optik
A) I
1
B) II B
2
C) III D
3
D) IV C
4
C) Katıhal fiziği D) Mekanik
E) V B
5
D
E) Atom ve molekül fiziği 6
B
7
C
8
C
9
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
A
15
Ders
2
FİZİKSEL NİCELİKLERİN SINIFLANDIRILMASI
1B4D8C33
Nicelik, bir varlığın/nesnenin ölçülebilen özelliğidir. Bir varlığa ait tüm etkiler varlı‑ ğın belirli niceliklerinin sonucunda gerçekleşir. Bu nicelikler için 1971 yılında yapı‑ lan Ölçü ve Ağırlık Konferansında, Uluslararası Birim Sistemi (SI) kabul edilmiştir. Fiziksel nicelikleri temel ve türetilmiş olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür.
Fiziksel Nicelikler Temel Büyüklükler
Türetilmiş Büyüklükler
Kİ KA
Temel Büyüklükler
Ölçümü/ifade edilmesi için diğer büyüklüklerin ölçülmesine/ifade edilmesine ge‑ rek olmayan büyüklüklerdir. Temel büyüklükler, sembolleri, SI’daki birimleri ve ölçüm aletleri aşağıdaki tablodaki gibidir. Sembolü
SI Birim Sembolü
SI Birimleri
Örnek Ölçme Aracı
l
m
metre
şerit metre
Kütle
m
kg
kilogram
eşit kollu terazi
Zaman
t
s
saniye
kronometre
Sıcaklık
T
K
kelvin
termometre
Akım Şiddeti
i
A
amper
ampermetre
Işık Şiddeti
I
cd
kandela
fotometre
Madde Miktarı
n
mol
mol
-
Temel Büyüklükler
Uzunluk
Örnek - 1
DA
Temel büyüklükler için,
I. Birimleri, sadece SI birim sistemine göre ifade edilebilir.
II. Yük miktarı temel bir büyüklük değildir.
III. Tümünü ölçmek için bir ölçme aracı kullanılır. ifadelerinden hangileri yanlıştır?
16
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
A) Yalnız I
B) I ve III
D) II ve III
C) I ve II E) I, II ve III
Türetilmiş Büyüklükler Temel büyüklükler kullanılarak ifade edilen büyüklüklerdir. Örneğin uzunluk biriminin zaman birimine bölümü hızın birimini (m/s) verir. Alan, hacim gibi aynı temel büyüklüklerin birkaç kez kullanılmasıyla oluşturulan büyük‑ lükler de türetilmiş büyüklüktür. Bazı türetilmiş büyüklükler, SI birimi ve sembolleri ile birimlerin açık hali aşağıdaki tablodaki gibidir.
Kuvvet Basınç Sürat Enerji
SI Birimi
SI Birim Sembolü
Açık hali
Kİ KA
Türetilmiş Büyüklükler
Elektriksel Potansiyel Fark
Newton
N
kg . m/s2
Pascal
Pa
N/m2
metre saniye
m/s
m/s
Joule
J
N . m
Volt
V
J C
Örnek - 2
Akım şiddeti, birim zamanda belirli bir alandan geçen yük miktarıdır. Bir direncin uçları arasındaki elektriksel potansiyel fark, direnç değeri ile akım şiddetinin çarpı‑ mıyla bulunur. Yukarıdaki cümlede verilen tüm fiziksel büyüklüklerin temel ve türetilmiş olarak doğru sınıflandırılması hangi seçenekteki gibidir? Türetilmiş
DA
Temel A)
Direnç değeri, potansiyel fark
Zaman, akım şiddeti
B)
Zaman, akım şiddeti
Alan, yük
C)
Zaman, akım şiddeti, yük
Direnç değeri, potansiyel fark
D)
Zaman, akım şiddeti
Direnç değeri, potansiyel fark, yük
E)
Direnç değeri, potansiyel fark
Zaman, akım şiddeti
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
17
Örnek - 3 Deniz seviyesinde 0 °C sıcaklıkta İtalyan bilim insanı Torriçelli içi tamamen cıva dolu bir boruyu, ters çevirip içerisinde cıva olan leğene yerleştirince cıvanın yüzeye kı‑ yasla 76 cm yükseklikte sabitlendiğini gözlemlemiştir. Su yerine cıva kullanmasının sebebi suyun yoğunluğunun daha düşük olması ve çok uzun bir boruya ihtiyaç duyulmasıdır.
Kİ KA
Yukarıda verilen paragrafla ilgili olarak aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur? A) İki fiziksel nicelikten bahsedilmiştir.
Not
!
Çok sık karıştırılan iki nicelik var‑ dır. Sürat, alınan yolun geçen süreye oranı ile bulunur ve ska‑ lerdir. Hız, yön belirtir ve vektörel bir büyüklüktür. Kütle, cismin bulunduğu konum‑ dan bağımsızdır ve skalerdir. Öte yandan ağırlık, gezegenin bir cisme uyguladığı çekim kuvve‑ tidir ve tüm kuvvetler gibi vektö‑ reldir.
B) Bahsedilen fiziksel nicelikler SI birimindedir.
C) İki türetilmiş bir temel büyüklükten bahsedilmiştir.
D) İki temel, bir türetilmiş büyüklükten bahsedilmiş ve SI birimleri kullanılmamıştır. E) Sadece temel büyüklüklerden bahsedilmiştir.
Skaler ve Vektörel Büyüklükler
Sadece bir büyüklükten ibaret olan, yöne sahip olmayan fiziksel niceliklere skaler büyüklük denir. Örneğin odanın sıcaklığı 24 °C dediğimiz zaman hangi yöne soru‑ sunu yöneltmeyiz. Bu sıcaklığın skaler bir büyüklük olduğunu gösterir. Bazen de nicelik yön ifade ediyor gibi görünse de niceliğin tanımı, vektörün şiddeti olarak tanımlandığı için söz konusu nicelik skaler bir büyüklüktür Fiziksel Nicelikler
!
DA Not
Tüm temel büyüklükler skalerdir. Türetilmiş büyüklükler ise skaler ya da vektörel olabilir.
Skaler Büyüklükler Sürat Hacim Sıcaklık Kütle Basınç Enerji
Vektörel Büyüklükler Kuvvet Ağırlık Hız İvme Yer değiştirme
Belirli bir doğrultusu, büyüklüğü (şiddeti) ve yönü olan fiziksel niceliklere vektörel büyüklük denir. Bir niceliğe hangi yönde sorusunu sormak anlamlı ve nicelik vek‑ törün şiddeti olarak tanımlanmamışsa söz konusu nicelik vektörel bir büyüklüktür. Aşağıdaki görselde bir vektörün başlangıç‑bitiş noktaları, büyüklüğü, doğrultusu ve ok işaretiyle yönü gösterilmiştir. Vektörler kalın harf (A) veya üzerlerinde ok işa‑ retiyle gösterilir. Bir vektörün büyüklüğü (şiddeti) yönden bağımsız pozitif skaler bir niceliktir. Mutlak değer içinde ya da sadece harf ile (A) gösterilir. Büyüklük (Şiddet)
18
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
Başlangıç noktası
Bitiş noktası
Doğrultu
Örnek - 4 Aşağıdaki şekilde X ekseni üzerinde bir vektör gösterilmiştir. 1
-4 -3 -2 -1
2
3
0
-x
4 +x
Buna göre vektörle ilgili olarak,
Kİ KA
I. Vektörün şiddeti dört birimdir II. Vektör X doğrultusu üzerinde ve +x yönündedir III. Vektörün başlangıç noktası orijindir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I
B) Yalnız II
D) II ve III
C) I ve III
E) I, II ve III
Örnek - 5
Bir otomobil Ankara’dan İstanbul’a ortalama 100 km/h’lik süratle gidince yaklaşık 440 km olan mesafeyi 4,4 saatte almıştır.
DA
Bir cismin Ay yüzeyindeki kütlesi ile Dünya üzerindeki kütlesi aynıyken ağırlıkları farklıdır. Yukarıda verilen cümlelerle ilgili olarak aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır? A) Birinci cümlede hiç SI birimi kullanılmamıştır.
B) İkinci cümlede hem skaler hem de vektörel büyüklükten bahsedilmiştir C) Birinci cümlede sadece skaler nicelikler kullanılmıştır. D) Birinci cümlede kullanılan büyüklüklerin hepsi hem skaler hem de temel bü‑ yüklüklerdir. E) İkinci cümlede kullanılan vektörel büyüklük ağırlıktır.
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
19
20 Dakika
2
FİZİKSEL NİCELİKLERİN SINIFLANDIRILMASI
1. Aşağıdaki görselde İstanbul için altı günlük hava tahmin
3. Fiziksel bir nicelik için “Hangi yönde” sorusu anlamlıysa
raporu verilmiştir.
1BB6445A
o nicelik vektörel, anlamsızsa skalerdir.
İstanbul
Bir devrede akım, üretecin artı ucundan eksi ucuna doğ‑ rudur. Akım şiddeti, kesit alanından birim zamanda ge‑ çen yük miktarıdır. Direnç
Çarşamba, Nisan 23, 23:00
Perşembe
Cuma
Kİ KA
Ι
Cumartesi Pazar
Pazartesi
+ –
Salı
Buna göre raporla ilgili olarak,
Buna göre,
I. Sıcaklık ve sürat olmak üzere iki skaler büyüklükten bahsedilmiştir.
I. Akım ve akım şiddeti farklı iki kavramdır.
II. Akım, yön belirtirken; akım şiddeti, skaler bir niceliktir.
II. Fiziksel niceliklerin SI birimleri kullanılmıştır.
III. Bir vektörel büyüklükten bahsedilmiştir.
III. Akım şiddetinin birimi coulomb/saniye olduğu için türetilmiş büyüklüktür.
yargılarından hangileri doğrudur?
yargılarından hangileri doğrudur?
D) I ve II
C) Yalnız III
E) II ve III
DA
B) Yalnız II
A) Yalnız I
dakika
A) Yalnız I
B) I ve II
D) II ve III
C) I ve III
E) I, II ve III
2. Yer değiştirme vektörü, bir cismin bulunduğu ilk konum‑ dan son konumuna doğru çizilen vektördür.
Ali, evinden çıkıp yarım saat yürüyerek okuluna varmak‑ tadır.
Bu süre içerisindeki yer değiştirme vektörü ile ilgili olarak aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır?
A) Başlangıç noktası Ali’nin evidir. B) Bitiş noktası okuldur.
C) Büyüklüğü ev ile okul arasında Ali’nin yürüdüğü yoldur. D) Doğrultusu ev ile okul üzerinden geçer. E) Yönü okula doğrudur.
20
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
4. Basınç, birim alana dik olarak etki eden kuvvetin büyük‑ lüğüne denir.
Bu cümledeki niceliklerin doğru sınıflandırılması hangi seçenekteki gibidir? Skaler
Vektörel
A)
Alan, kuvvet
Basınç
B)
Alan
Kuvvet, basınç
C)
Alan, basınç
Kuvvet
D)
Basınç
Alan, kuvvet
E)
Kuvvet
Alan, basınç
5. Aşağıdaki tabloda fiziksel niceliklerin iki ayrı sınıflandır‑ ma biçimi gösterilmiştir. Vektörel
Temel
Türetilmiş
X
Y
Skaler
Buna göre tabloda X, Y ve Z ile gösterilen yerlere hangi büyüklükler getirilebilir? X
Y
I. Yarın hava sıcaklığı 5 °C artacak.
II. Dünya 24 saatte kendi ekseni etrafındaki, 365 gün 6 saatte ise Güneş’in etrafındaki hareketini tamamlar.
III. Bu ilacın bir kapsülü 50 mg asetilsalisilik asit içerir.
IV. 36 g karbon gazında üç mol karbon atomu bulunur.
V. Dünya’nın yarıçapı 6.371 km’dir.
Yukarıda verilen temel büyüklüklerin hangisi SI biriminde yazılmıştır?
Z
Kİ KA
Z
7.
----
Kuvvet
Enerji
B)
----
Hız
Ağırlık
C)
Basınç
Kuvvet
Sürat
D)
----
Basınç
Enerji
E)
Akım şiddeti
Hız
Sürat
A) I
B) II
C) III
D) IV
E) V
dakika
A)
DA
6. Ali, babasıyla yaptığı otomobil yolculuğunda araba han‑ gi yöne dönerse dönsün araçtaki hız göstergesinin aynı değeri gösterdiğini fark ediyor.
Ayşe, nerede tartılırsa tartılsın tartı üzerinde aynı sayının göründüğünü fark ediyor.
8. Bazı fiziksel niceliklerle ilgili olarak aşağıdaki tablo ha‑ zırlanmıştır. Tabloda niceliğin dahil olduğu sınıflandırma “+” dahil olmadığı ise “-” ile gösterilmiştir.
Buna göre,
I. Hız göstergesi skaler bir değeri göstermektedir.
II. Tartı üzerinde okunan fiziksel nicelik, cismin bulun‑ duğu konumdan bağımsızdır.
III. Bazı fiziksel nicelikler yönden bağımsız olarak da an‑ lamlıdır.
yargılarından hangilerine ulaşılabilir?
A) Yalnız I 1
B) Yalnız II
D) I ve III A
2
3
C) Yalnız III
B
Türetilmiş
Skaler
Vektörel
Enerji
-
+
+
-
Yoğunluk
-
+
+
-
Sıcaklık
+
-
+
-
Sürat
-
+
+
-
Ağırlık
-
+
+
-
Buna göre hangi nicelikle ilgili hata yapılmıştır? A) Enerji
E) I, II ve III B
Temel
4
C
5
B) Ağırlık D) Sürat
A
6
E
C) Yoğunluk E) Sıcaklık
7
D
8
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B
21
Ders
3
VEKTÖRLERİN BİLEŞKESİ
2D5433F1
Vektörlerin Eşitliği Vektörler; doğrultu, yön ve şiddete sahip olduğu için bu üç özellik aynı ise iki ya da daha fazla sayıda vektör için eşittir diyebiliriz.
Örnek - 1
Kİ KA
Aşağıdaki şekilde eşit karelere bölünmüş bir düzlem üzerinde bazı vektörler çi‑ zilmiştir. L
K
N
M
P
R
Buna göre hangi vektörlerin eşit olduğu söylenebilir? A) K ve L
B) N ve P
C) R ve L
D) K ve M
E) K ve R
Vektörlerin Bileşkesi
DA
Vektörel nicelikler bir cisme etki ettiği zaman, söz konusu etki niceliklerin şiddeti‑ nin skaler toplamı gibi bir sonuç doğurmaz. Vektörlerin cisim üzerinde oluşturdu‑ ğu etki, tek bir vektör etki ediyormuş gibi düşünüldüğünde bu tek vektöre bileşke vektör denir. Bu sebeple skaler toplamdan farklı olarak vektörel toplam tanımlanır.
Aynı Yönlü Vektörlerin Bileşkesi (Toplamı) Aynı yönlü vektörlerin bileşkesi (toplamı) vektörlerin uç uca eklenmesi ile bulunur.
ÂA
ÂB
ÂA
ÂA + ÂB
22
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
ÂB
Örnek - 2 X, Y ve Z cisimleri üzerine yatay doğrultuda, aynı yönde etki eden kuvvetlerin şiddeti şekil üzerinde verilmiştir. X
8N 2N
10 N 8N
Kİ KA
8N 10 N
Y
Z
Buna göre cisimler üzerine etki eden bileşke kuvvetlerin şiddetleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir? A) X > Y > Z
B ) Y > X > Z
C) X = Z > Y
D) Z > Y > X
E) X = Y > Z
Zıt Yönlü Vektörlerin Bileşkesi (Toplamı)
Zıt yönlü vektörlerin bileşkesi (toplamı) de tıpkı aynı yönlü vektörlerde olduğu gibi vektörlerin uç uca eklenmesi ile bulunur.
DA
ÂA
ÂA + ÂB
ÂB
ÂA
ÂB
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
23
Örnek - 3 Eşit karelere bölünmüş bir düzlemde K, L, M ve N vektörleri görseldeki gibidir.
ÁK ÁM
Kİ KA
ÁL
ÁN
Buna göre hangi iki vektörün bileşkesinin şiddeti en küçük değerdedir? A) K ve M
B ) N ve L
D) L ve M
C ) K ve L
E) K ve N
Örnek - 4
DA
Eşit karelere bölünmüş bir düzlemde K, L, M ve N vektörleri görseldeki gibidir.
ÂK
ÁL
ÁM ÁN
Buna göre sırasıyla K ve L ile M ve N vektörlerinin bileşkesi kaç birimdir? (Her
bir karenin ayrıt uzunluğu bir birimdir.)
A) 4 ve 5
24
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B) 4 ve 1 D) 1 ve 5
C) 4 ve -1 E) 1 ve 4
Çok Sayıda Vektörün Bileşkesi (Toplamı) İkiden fazla vektörün olduğu durumda vektörlerin tamamı uç uca eklenir.
ÂB ÂA
Kİ KA
ÂC
ÂA
ÂB
ÂA + ÂB + ÂC
ÂC
Örnek - 5
Yer üzerinde durmakta olan bir cisme yatay doğrultuda etki eden kuvvetlerin bü‑ yüklükleri görseldeki gibidir. X
25 N
Buna göre,
18 N
6N
I. Bileşke kuvvet yatay doğrultudadır.
DA
II. Bileşke kuvvetin büyüklüğü 1 N’dir.
III. Bileşke kuvvet, 25 N’lik kuvvetle aynı yöndedir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I
B) Yalnız II
D) I ve III
C) Yalnız III E) I, II ve III
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
25
20 Dakika
3
VEKTÖRLERİN BİLEŞKESİ
1. K, L, M, N ve P kuvvetleri birim karelerden oluşmuş düz‑
2DDC90B7
3. Ali, ip bağladığı bir miktar yükü yukarı doğru çekmektedir.
lem üzerindeki şekilde gösterilmiştir.
ÂK ÁL
Kİ KA
ÁP
ÁN
ÁM
Buna göre hangi iki kuvvet vektörü toplandığında elde edilen vektör duran bir cismi kesinlikle hareket ettiremez? A) K ve N
D) K ve M
I. Toplam yük miktarının kütlesi artar.
II. Yüke etki eden net kuvvetin şiddeti azalır.
III. Yük hareket ettirilemez hale gelir.
yargılarından hangileri kesinlikle doğru olur?
C) K ve P
A) Yalnız I
E) K ve L
B) Yalnız II
D) I ve III
C) Yalnız III
E) I, II ve III
DA
dakika
B) M ve P
Cismin üzerine bir miktar daha yük konduğu zaman,
2. Bir sisteme enerji aktarıldığında sistemin enerjisi aktarı‑ lan enerji miktarı kadar artar.
İtilmekte olan bir cisme yeni bir kuvvet daha uygulandı‑ ğında ise cisme etki eden bileşke kuvvetin şiddeti azala‑ bilir. Bu durum skaler ve vektörel niceliklerin hangi özelliğinden kaynaklanır?
A) Toplanabilir olmaları
B) Büyüklüğe sahip olmaları C) Skaler ve vektörel toplamın farklı olması D) Vektörlerin birime sahip olması E) Skaler niceliklerin negatif olabilmeleri
26
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
4. Duran bir cisme, yatay doğrultuda etki eden kuvvetlerin tümü görseldeki gibidir.
ÁX
ÂZ
ÁY
Cisim bu kuvvetlerin etkisi altında hareketsiz kalmaktadır.
Buna göre kuvvetlerin büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) X > Y > Z
B) Y > X > Z
D) Z > Y > X
C) X = Z > Y
E) X = Y > Z
5. Bir at arabasına iki at bağlanmıştır. Atlardan her biri ara‑
7. Durmakta olan bir cisme üç kuvvet yere paralel şekilde
bayı 80 N’lik kuvvetle çekmektedir. Araba ile yer arasın‑ da ise 110 N’lik atların uyguladığı kuvvetle aynı yönde sürtünme kuvveti oluşmuştur.
görseldeki gibi etki ediyor.
8N 6N
2N
I. Bileşke kuvvet atların hareket yönündedir.
II. Arabaya etki eden toplam kuvvetin şiddeti 70 N’dir.
III. Sürtünme kuvveti azaltılırsa bileşke kuvvet artar.
yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I
Söz konusu kuvvet aşağıda verilenlerden hangisi olabilir?
B) I ve II
D) I ve III
C) Yalnız III
E) I, II ve III.
A) 4 N
B)
16 N
C)
D)
4N
6N
E)
2N
dakika
Buna göre,
Cisme yukarıdakiyle aynı etkiyi sağlamak için tek bir kuvvet uygulanmak isteniyor.
Kİ KA
8. Yatay doğrultuda cisimlere etki eden kuvvetlerin büyük‑
DA
6. Yerde duran 10 kg’lik cismin üzerine dengeyi bozmadan onar kilogramlık özdeş cisimler konuyor.
lük ve yönleri şekildeki gibidir. Şekil ‑ I’de cisme etki eden net kuvvet sıfırdır.
FM
FK
FM
4N
6N
FK
FL
10 kg
Buna göre zamanla,
I. Sistemin kütlesi onar kilogram artar.
II. Sisteme etki eden normal kuvvet yüzer newton artar.
III. Cismi havaya kaldırmak için gerekli kuvvet miktarı onar newton artar.
yargılarından hangileri doğrudur?
1
B) Yalnız II D) I ve II
A
2
C
Şekil - III
Sürtünmeler ihmal edildiğine göre cisimlere etki eden bileşke kuvvetlerin büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir?
C) Yalnız III
A) I > II > III
E) I, II ve III 3
A
4
FL 10 N
9N
A) Yalnız I
Şekil - II
Şekil - I
D
5
B) II > III > I
D) II = III > I A
6
D
C) I = II = III
E) I > II = III 7
D
8
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B
27
Kİ KA
DA 28
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
Kİ KA
2. MADDE VE ÖZELLİKLERİ 1. Ders: Madde
2. Ders: Hacim Hesaplamaları 3. Ders: Özkütle - I
4. Ders: Özkütle - II
5. Ders: Kütle - Hacim - Özkütle Grafikleri
DA
6. Ders: Dayanıklılık
7. Ders: Adezyon ve Kohezyon 8. Ders: Kılcallık ve Yüzey Gerilimi
Ders
1
MADDE
5A49F357
Daha ziyade atomik yapıdaki cisimler için geçerli olmak üzere, hacmi ve kütlesi olan cisimlere madde denir. Maddenin bu iki özelliğini, nasıl ölçüldüklerini ve hesaplandıklarını anlamaya çalışalım.
Kütle Kütle, maddenin gözlemlediğimiz bazı özelliklerini atfettiğimiz maddeye ait içsel bir özelliktir (yani tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz). İlla ki bir tanım yapmak gerekiyorsa cisimlerin eylemsizliğinin bir ölçüsü olduğunu söyleyebiliriz. Evrende bulunduğu konuma göre değişiklik göstermez.
Not
Skaler ve temel bir büyüklüktür.
Kİ KA
Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nde tutulan standart bir kilogramlık cisim
!
SI birimi kilogram (kg)’dır.
Eşit kollu terazi, baskül, kantar, elektronik terazi gibi ölçüm aletleriyle değeri ölçülür. Eşit kollu terazinin bir kefesine kütle değeri bilinen, diğer kefesine ise kütlesi ölçülmek istenen cisim konur. Bu durumda aşağıda gösterilen eşit kollu terazinin kefesindeki X cisminin kütlesi 1 kg’dir.
Boş kabın kütlesine dara, kabın ve içindeki sıvının toplam kütlesine brüt kütle ve bu ikisi arasındaki farka net kütle denir.
x
1 kg
Örnek - 1
DA
X, Y ve Z cisimleri ile 10 kg’lık bir cisim görseldeki gibi eşit kollu terazi üzerinde dengededir. X
Y
Z
10 kg
Z
Buna göre, I. Z cisminin kütlesi 10 kg’dır.
II. X cisminin kütlesi 10 kg’dan fazladır.
III. Kütlesi en büyük olan cisim X, en küçük olan ise Z’dir. yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur? A) Yalnız I
B) I ve II D) II ve III
30
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
C) I ve III E) I, II ve III
Kütle Birimleri Kütlenin SI birimi kg olmakla birlikte farklı birimler de kullanılır. Onun katları olan bu birimlerden daha yaygın olarak kullanılanlar ise kilogram (kg) ve miligramdır (mg). 3 -3 k, 10 ve m, 10 olduğuna göre,
1 kg = 103 g
1 mg = 10-3 g
Kİ KA
eşitliklerini yazabiliriz. Örnek bir dönüşüm aşağıdaki gibi yapılabilir: 1 kg = 1 ∙ 103 g = (103 ∙ 10-3) ∙ 103 g = 106 ∙ 10-3 g = 106 mg
Günlük hayatta ve bilimsel hesaplamalarda karşılaştığımız bazı cisimlerin kütleleri çok küçükken bazılarının ise oldukça büyüktür. Büyük kütleli cisimler için genellikle kütle birimi olarak ton kullanılır. Bir ton, bin kg’dır.
Örnek - 2
Aşağıda bazı birim dönüşümleri yapılmıştır. I. 10 ton = 106 g II. 106 g = 10 kg
III. 40 ton = 4 ∙ 1010 mg
Buna göre yapılan dönüşümlerden hangileri hatalıdır? B) Yalnız III
DA
A) Yalnız I
D) II ve III
C) I ve II
E) I, II ve III
Hacim
Kütleyle birlikte maddelerin sahip olduğu diğer fiziksel nicelik hacimdir. Maddenin uzayda kapladığı yere hacim denir. 3 SI birimi m tür.
Birim hacim, 1 m3 lük hacim demektir. Yöne sahip olmadığı için skaler, temel büyüklükler kullanılarak türetildiği için de türetilmiş bir büyüklüktür.
Not
!
Hâl değişimi esnasında cisimlerin kütle miktarı sabit, hacim değeri ise değişkendir. Sıcaklık değiştikçe cisimlerin hacim değerleri değişir fakat kütle miktarı sabittir.
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
31
Hacim Birimleri Hacim hesaplamalarında milimetre küp, desimetreküp ve santimetre küp yaygın olarak kullanılır. Bu birimlerin bazı dönüşümleri tablodaki gibidir.
Onun Katları
Birim Dönüşümleri
-1
1 dm3 = 1 . (10-1 m)3 = 10-3 m3
santi (c) = 10-2
1 cm3 = 1 . (10-2 m)3 = 10-6 m3
Kİ KA
desi (d) = 10
mili (m) = 10-3
1 mm3 = 1 . (10-3 m)3 = 10-9 m3
Litre
Sıvı ve gazların hacim hesaplamalarında yaygın şekilde geleneksel olarak litre kullanılır. Bir litre 10 cm’lik kenar uzunluğuna sahip bir küpün hacmidir.
10 cm
1 Litre = 103 cm3
10 cm
DA
10 cm
Örnek - 3
I. 1 L = 103 m3
II. 10 L = 10 dm3
III. 10 dm3 = 1 cm3
Yukarıdaki birim dönüşümlerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız II
32
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B) I ve II D) I ve III
C) II ve III E) I, II ve III
Örnek - 4 Aşağıdaki tabloda bazı maddelere ait kütle ve hacim değerleri verilmiştir. Kütle
Hacim
Zeytinyağı
80 mg
18,9 cm3
Su
10 kg
40 L
Kİ KA
Maddenin Cinsi
Altın
5g
3
27,7 dm
Buna göre maddelerle ilgili olarak aşağıda verilenlerden hangisi yanlıştır? A) Kütlesi en büyük olan su, en düşük olan ise zeytinyağıdır. B) Yalnızca suyun kütlesi SI biriminde verilmiştir.
C) Hacmi en büyük olan su, en düşük olan ise altındır.
D) Zeytinyağının kütlesi suyun kütlesine kıyasla çok küçüktür. E) Suyun hacmi 4 ∙ 104 cm3 tür.
DA
Örnek - 5
Bir cisim 45 g kütleye ve 30 L hacme sahiptir.
Buna göre cisimle ilgili olarak aşağıda verilenlerden hangisi doğrudur?
A) Cismin kütlesi Ay yüzeyinde daha küçük bir değer alır. B) Sadece sıvıların hacmi litre biriminde verildiği için cisim sıvıdır. C) Cismin kütlesi 4500 mg’dır.
D) Cisim hâl değiştirdiğinde kütlesi azalır. E) Cismin hacmi 0,03 m3 tür.
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
33
20 Dakika
1
MADDE
5B25F982
1. Aşağıda maddeye ait nicelikler hakkında bilgi verilmiştir:
eşit kollu terazilerin üzerinde dengededir.
I. SI birimi kg’dır.
II. Cismin uzayda kapladığı yer olarak tanımlanır. -3
4. X, Y ve Z cisimleri ile 1000 g’lık bir kütle görseldeki gibi
X
Y Z
III. 10
Buna göre yukarıdaki ifadelerin doğru karşılığı hangi seçenekteki gibidir?
II
III
A)
Kütle
Hacim
Ton
B)
Hacim
Kütle
Ton
C)
Hacim
Kütle
Litre
D)
Kütle
Hacim
Litre
E)
Ton
Litre
cm
Buna göre cisimlerin kütleleri aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir?
Kİ KA
I
3
dakika
2. Madde ile ilgili,
I. Kütle ve hacme sahiptir.
II. Eylemsizlik özelliğine sahiptir ve uzayda yer kaplar.
III. Sürekli bir değişim hâlindedir.
ifadelerinden hangileri doğrudur? B) I ve III
D) I ve II
C) Yalnız III
E) I, II ve III
X
Y
Z
A)
4 kg
4 kg
1000 g
B)
8 kg
4 kg
1000 g
C)
4 ton
3 ton
1 ton
D)
2000 g
100 g
1000 g
E)
2 kg
1000 g
1 kg
5. X tartısının bir kefesine K, diğer kefesine ise L ve M cisimleri konulunca tartı dengede kalıyor. Bu tartıda K ve L cisimlerinin yerleri değiştirilince tartının yine dengede kaldığı gözleniyor.
DA A) Yalnız I
X tartısına konan L ve M cisimleri Y tartısına, K ve M cisimleri Z tartısına görseldeki gibi yerleştirilince denge sağlanıyor. K
L M
Buna göre cisimlerin kütleleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
A) X > Y > Z
B ) Y > X > Z
D) Z > Y > X 20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
C)X=Z>Y
E) X = Y > Z
L
M
(X)
(Y) K
M
(Z)
3. X cismi 40 ton, Y cismi 5000 kg ve Z cismi 106 g’dır.
34
1000 g
m lük hacme karşılık gelen birimdir.
Z
3
Tartılar eşit kollu olduğuna göre hangi tartının bozuk olduğu kesindir? A) Yalnız X
B) X ve Y D) Y ve Z
C) Yalnız Z
E) X, Y ve Z
8. X cismi 103 cm3, Y cismi 10-3 m3 ve Z cismi 2 L’dir.
6. İçerisinde K ve M sıvıları bulunan özdeş kaplar, eşit kollu bir terazinin kefelerinde görseldeki gibi dengededir.
K
M
Buna göre cisimlerin hacimleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir? A) X = Y > Z
B ) Z > X = Y
D) Z > Y > X
Buna göre sıvılara ait hangi özelliklerin kesinlikle eşit olduğu söylenebilir?
E) X = Y > Z
Kİ KA
C)X=Z>Y
A) Yalnız kütle
B) Kütle ve hacim
C) Yalnız hacim
D) Kütle ve ağırlık
9. Aşağıda verilen birim dönüşümlerinden hangisi yanlıştır?
E) Kütle, hacim ve ağırlık
A) 40 kg = 4 ∙ 107 mg
B) 10 cm = 10
3
C) 30 dm3 = 3 ∙ 104 cm3
D) 10-3 cm3 = 10-5 m3
-5
3
m
E) 40 ton = 4 ∙ 107 g
dakika
10. Kenar uzunlukları görseldeki gibi olan K, L ve M küplerine tamamı dolacak şekilde sırasıyla su, zeytinyağı ve cıva dolduruluyor.
(K)
(L)
10 cm
7. İçerisinde X ve Y sıvıları bulunan K ve L kapları eşit kol-
10 cm
DA
lu tartı üzerinde dengededir. Kapların içerisindeki sıvılar boşaltılınca denge bozulmuyor.
K
L
X
Y
K
0,1 m
0,1 m
10 cm
0,1 m
L
(M)
1 dm
1 dm
Buna göre,
1 dm
I. kapların daraları,
II. kapların brüt kütleleri,
III. kapların net kütleleri
Buna göre kaplardaki sıvılardan hangileri 1 litre hacme sahip olur?
özelliklerinden hangileri eşittir?
A) Yalnız su
B) Yalnız cıva
C) Su ve zeytinyağı
D) Zeytinyağı ve cıva
A) Yalnız I
B) I ve III D) I ve II
1
D
2
E
C) Yalnız II
E) Su, zeytinyağı ve cıva
E) I, II ve III 3
A
4
E
5
A
6
D
7
E
8
B
9
D
10
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
E
35
Ders
2
HACİM HESAPLAMALARI
5FE7BCCF
Düzgün Katı Cisimlerin Hacimleri Katı cisimlerin hem belirli bir şekli hem de belirli bir hacmi vardır. Düzgün bir biçime sahip olan cisimlerin hacimleri, herhangi bir ölçüm yapılmadan hesaplanabilir. Aşağıda bazı düzgün katı cisimlerin hacimlerinin nasıl hesaplanacağı gösterilmiştir.
KÜP
a V = a3
Kİ KA
a = Kenar uzunluğu
a
c
a = Kenar uzunluğu
b = Kenar uzunluğu
b
V = a ∙ b ∙ c
c = Kenar uzunluğu
a
SİLİNDİR
DİKDÖRTGENLER PRİZMASI
a
h
r = Taban yarıçapı h = Yükseklik
2 V = p ∙ r h
KÜRE
DA
r
36
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
r
r = Yarıçap
V = 4 p ∙ r3 3
Örnek - 1 Aşağıda kenar uzunlukları verilmiş bazı düzgün katı cisimler gösterilmiştir.
a b
Kİ KA a
a
a
c r=a
a
Cisimlerin hacimleri eşittir.
Buna göre a, b ve c kenar uzunlukları arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir? A) a = b = c
B) a = b > c
D) c = b > a
C) b > c > a
E) c > b > a
Düzgün Olmayan Katı Cisimlerin Hacimleri Ölçekli Kaplar
DA
Düzgün olmayan katı cisimlerin hacimleri ölçekli kaplar ya da taşırma kaplarıyla ölçülür.
Aşağıdaki şekilde V1 hacminde sıvı ile dolu kaba bırakılan taşın, sıvı seviyesini V2 değerine çıkardığı görülmüştür. Aradaki fark, sıvıya tamamen batmış olan katı cismin hacmidir. Cismin hacmini doğru ölçmek için cismin tamamının sıvı içerisinde olması gerekir. Aksi hâlde ölçülen fark cismin hacminden küçüktür.
V1
Farklı şekillerde ölçekli kaplar
V2
Vcisim = V2 - V1
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
37
Taşırma Kapları
Kİ KA
• Taşırma kapları taşma seviyesine kadar sıvı ile doluyken, kaba bırakılan cismin hacmi kadar sıvı, ölçekli kaba dolar. Dolayısıyla ölçekli kapta okunan değer cismin hacmidir.
Taşırma kabı
Ölçekli kap
• Taşırma kapları taşma seviyesine kadar dolu değilse ölçekli kapta biriken sıvının hacmi cismin hacminden küçüktür. Şekildeki durumda taşan sıvının hacmi VS olmak üzere cismin hacmi (V2 - V1) + VS olur. V2 V1
VS
Örnek - 2
DA
Ölçekli kap içerisinde X cismi varken kapta okunan değer V1, kaba Y cismi bırakılınca okunan değer ise V2 dir.
V2
V1 X
Y
(I)
X (II)
V1 ve V2 değerleri bilinmektedir.
Buna göre, I. Y cisminin hacmini öğrenmek için yeni bir ölçüme ihtiyaç yoktur.
II. II. şekilde X cismi sıvıdan çıkarıldığı zaman gözlenen sıvı seviyesi V1 den düşük olamaz.
III. X cismi sıvıdan çıkarıldığı zaman gözlenen sıvı seviyesi arasındaki fark, Y cisminin hacmini verir. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I
38
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B) Yalnız II D) I ve II
C) Yalnız III E) II ve III
Örnek - 3
X
Kİ KA
Taşma seviyesine kadar dolu olan kaba önce X cismi bırakılıyor. Denge durumunda ölçekli kapta okunan hacim değeri V1 dir. Ardından X cismi çıkarılıp kaba Y cismi bırakılıyor ve kaptan hiç sıvı taşmıyor.
ölçekli kap
Y
Bu işlemler esnasında her iki cisim de suya tamamen batıyor. VX, X cisminin, VY ise Y cisminin hacim değeridir.
Buna göre hacim değerleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) VX = VY = V1
B) VY > VX = V1
D) VY > VX > V1
C) V1 > VX > VY
E) VX > VY = V1
DA
Sıvıların Hacimleri
Sıvıların belirli bir şekli yoktur, bulundukları kabın şeklini alır. Bununla birlikte belirli bir hacimleri vardır. Örneğin bir litre suyu farklı şekillerdeki kaplara doldurduğumuzda, su bulunduğu kabın şeklini alır fakat hep bir litredir. Bu durumda sıvıların hacimleri ölçekli kap ile ölçülebilir. Birbirine karışmayan farklı sıvıları aynı kaba koyduğumuzda yoğunluğu büyük olan sıvı en dipte olur. Karışımın hacmi sıvıların hacimleri toplamına eşit olur. Çözelti oluşturan karışımın hacmi ise karışımı oluşturan sıvıların hacimleri toplamından küçüktür. Bu durum çözelti oluşurken, moleküller arasındaki mesafenin diğer sıvı molekülleri tarafından doldurulmasından kaynaklanır.
Gazların Hacimleri
Gaz molekülleri arasındaki etkileşim çok zayıftır. Bu sebeple belirli bir şekilleri yoktur. Etkileşimin zayıf olması sebebiyle gazların hacim değeri sıcaklık ve basınç değişimlerine karşı hassastır. Bununla birlikte belirli bir hacim değeri de yoktur. Hacimleri sıcaklık ve basınç değerine göre, bulundukları kabın esnek olup olmamasına göre değişkenlik gösterir. 20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
39
Örnek - 4
Kİ KA
2 litre su önce X, ardından Y ve Z ölçekli kaplarına dökülüyor. Üç kapta da sıvı seviyesinin aynı olduğu gözleniyor. 1 mol karbon gazı; önce 1 litrelik K, ardından 2 litrelik L ve 3 litrelik M kapalı kaplarına dolduruluyor.
(X)
(K)
(Y)
(Z)
(L)
(M)
Verilenlerden yola çıkarak,
I. Sıvılar bulunduğu kabın şeklini alır.
II. Gazların hacimleri, sıcaklık değişimine karşı değişkendir.
III. Sıvıların belirli bir hacmi vardır.
yargılarından hangilerine ulaşılabilir?
DA
A) Yalnız I
40
20 Dakikada 9. Sınıf Fizik
B) Yalnız II
D) I ve III
C) Yalnız III
E) I, II ve III