Fizigin Dogası

1 FİZİĞİN DOĞASI A. Fiziğin Uğraş Alanı Fen bilgisi; canlıları, cansızları, bunların yapılarını, işlevlerini ve birbirleriyle olan ilişkilerini inceler. Fen; bilimsel düşünme ve bu bilimsel düşünmeyi uygulamaya koymadır. Fen bilimleri; fizik, kimya, biyoloji olmak üzere üçe ayrılır. Bu üç bilim dalı arasında çok sayıda ortak konu vardır. Kimya; maddelerin yapısını ve birbirleri ile olan etkileşimlerini inceler. Biyoloji; canlıların yapısını, hücreleri ve hücre içinde geçen temel hayat olaylarını, canlıların davranışlarını çevreleri ile olan ilişkilerini ve yeryüzündeki dağılışlarını inceler. Fizik; evrenin yapısını, evreni oluşturan en küçük temel parçacıklardan başlayarak en büyük galaksilere kadar tüm maddeleri ve bu maddelerin özelliklerini, değişimlerini, etkileşimlerini inceleyen; doğadaki olayların işleyişine hükmeden en genel yasaları bulan ve bu yasaları, insan için kullanan bilimdir. Fizik çalışmaları yapılırken maddenin boyutuna bakılmaz. Makroalemden mikroaleme kadar tüm maddelerin hareketleri ve bu hareketlerle ilgili olaylar fiziğin ilgi alanına girer. Yeni gelişmeler, teknolojik ilerlemeler ve keşifler fiziğin sınırlarını sürekli değiştirirler.geçmiş yıllarda sadece atomu oluşturan proton ve nötron incelenirken günümüzde onları oluşturan parçalarda incelenebilmektedir. Fizik yasaları, çok sayıdaki deneysel gerçeklere dayanmaktadır. Her fizik yasası belirli sınırlar içerisinde geçerlidir. Örneğin; atomdan daha küçük parçalar için nükleer fizik yasaları, düşük hızda hareket için klasik fizik yasaları ve ışık hızına yakın hızlarda rölavistik, göreceli, fizik yasaları kullanılır. Fizik, bilim olarak deneysel sonuçlara dayanmaktadır. Özünde deneysel bir bilimdir. Fizikte hipotezler öncelikle gözlemlerden elde edilen bilgiler üzerine kurulur. Hipotezlerin doğruluğu deneylerle kanıtlandığında teori adını alır. Teoriler, az sayıdaki prensiplerden yola çıkarak fazla sayıdaki olayı birleştirip açıklar. Yeni fizik teorilerinin çıkış amacı, eski teorilerin açıklayamadığı şeyleri açıklığa kavuşturmaktır. Yeni bir fizik teorisi; teorinin temelinde yatan deneyler ve bilinen tüm deneysel olayları ispatlamak zorundadır.fizik yasaları tüm sistemlerde geçerlidir.bir deneyi laboratuarda yaptığımız zaman hangi sonucu buluyorsak evde yaptığımızda da aynı sonucu buluruz. Fizik; çalışmalarına, deneme ve kuram yoluyla ulaşır. Matematik gibi yalnız tasarlayıcı değil, aynı zamanda kurucu ve teori ile deney arasında bütünleyicidir. Fizik; gerek kökeni gerekse incelediği konu bakımından doğa ile ilişkili olduğundan doğa bilimi olarak da tanımlanır. Fizik; evrenin sırlarını, madde yapısını ve bunların arasındaki etkileşimleri açıklamaya çalışırken iki metot kullanır; deney ve gözlem.

2 Fiziğin Alt Dalları Fiziğin ilgi alanı çok geniştir. Fizik; bir olayı ıklarken makroalemde kullandığı formülleri mikroalemde uygulayamaz. Her alanın boyutları etkileşmeleri farklı olduğundan kullanılan teorilerde farklıdır.buda fiziğin alt dallara ayrılmasını sağlamıştır.evrendeki nesne, olgu ve olaylar genel olarak en genel sekiz alt alanda incelenir: Mekanik ; kuvvetlerin tesiri altındaki cisimlerin hareket ve sükûnet hallerini inceleyen bilim dalıdır. Elektrik ; elektriksel yükün varlığı ve akışından meydana gelen çeşitli olguları tanımlar. Manyetizma ; yüklü parçacıklar arasındaki kuvvetleri ve elektromanyetik olayları araştırır. Atom fiziği ; maddenin en küçük yapı taşı olan atomu ve atom altı parçacıkları inceler. Termodinamik ; enerji, ısı, iş ve entropi gibi fiziksel kavramlarla ilgilenen bilim dalıdır. Optik ; ışığın davranışını inceler. Nükleer fizik ; atomun çekirdeğini inceleyen dalıdır. Başlıca 3 amacı vardır, temel parçacıkları (proton ve nötron) ve etkileşimlerini incelemek, çekirdek özelliklerini sınıflandırmak, değerlendirmektir ve teknolojik gelişmeler sağlamaktır. Katıhal fiziği ; doğadaki katı cisimlerin fiziksel özelliklerini inceler.

3 B.Gözlem ve Deney Doğadaki olaylar hakkında, duyu organları veya ölçü araçları yardımı ile elde edilen gerçek bilgilere gözlem ; gözlem yapan kişiye de gözlemci denir. Nitel ve nicel olmak üzere gözlem ikiye ayrılır. 1. Nitel Gözlem Ölçmeye dayanmayan, duyu organlarımızla yaptığımız gözlemdir.ölçme olmadığından sonuçlar sayısal olarak verilemez.fakat yanılma payı yoktur, sonuç kesindir. Şeker suda çözünür, kağıt yanar, ısıtılan su kaynar gibi. 2. Nicel Gözlem Ölçmeye dayalı olan gözlemdir. Ölçü araçlarıyla ölçülerek değerler bulunur.yanılma payı yoktur, sonuçlar kesindir.örneğin; deniz seviyesinde, normal şartlarda su C de kaynar gibi. Deney Bilimsel bir gerçeği göstermek, bir yasayı doğrulamak, bir varsayımı kanıtlamak ve insanların henüz bilmedikleri konu ve bilgileri keşfetmek için yapılan işlemdir.deney yapılarak öğrenme daha kolaylaştırılabilir. Gözlemin Fizikteki Önemi Nicel ve nitel gözlemler birbirine karşı değillerdir. Aksine birbirlerini desteklerler. Bir bilim adamı sonuçlara ulaşabilmek için hem nicel hem de nitel verilerden yararlanır. Nicel ve nitel veriler birbirlerini tamamlarlar. Fakat nicel gözlemler ölçmeye dayandıkları için nitel gözlemlerden daha kesin bilgi verirler. Fizikteki olayların açıklanmasında bazen nitel bazen de nicel gözlemlerden yararlanılır. Örneğin, Ali nin boyu ile Veli nin boyunu karşılaştırırken nitel gözlem yaparak Ali nin boyu daha uzun diyebiliriz.bu tam ve doğru bir ifadedir fakat Ali nin Veli den ne kadar uzun olduğunu söylemez. Bunu söylemek istersek nicel gözlem yaparak iki çocuğunda boyunu ölçeriz. Sonuçta ; Ali Veli den 5 cm uzun diyebiliriz. Bu iki gözlem birbirini destekler ve ikisi de vazgeçilmezdir.

4 ÖLÇME VE BİRİM Ölçme Bir büyüklüğün kendi cinsinden birim olarak kabul edilmiş başka bir büyüklük ile karşılaştırılmasına ölçme denir.ölçme olmadan değerlendirme yapılamaz. Ev ile hastahane arasındaki uzaklık ne kadardır? diye sorulduğunda yakın veya uzak olduğunu söyleyebiliriz ama Ne kadar? sorusuna cevap verebilmek için mutlaka ölçüm yapılması gerekir. Bilimsel çalışmalarda ölçümlerin sonucunun farklı olması karışıklığa neden olur.ölçümlerin tartışmaya yol açmayacak şekilde açık ve net olması ve yapan kişiye göre değişmemesi gerekir. Bunun mümkün olması içinde ölçümlerde kullanılan standart büyüklüklerin herkes tarafından bilinmesi ve daha önceden birim olarak seçilmiş bir büyüklüğün kullanılması gerekir. Ölçme iki yolla yapılır. a) Direkt Ölçme Ölçülen özellik ile ölçmede kullanılan aracın niteliği aynı ise bu tür ölçmeler doğrudan ölçmedir. Örneğin, uzunluk aynı türden iki nesne yan yana konularak ölçülür. Ölçülecek değişkenin değerleri doğrudan doğruya gözlenebiliyorsa, somut ise buna doğrudan ölçme denir. b) Endirekt Ölçme Doğrudan ölçülemeyen bazı nitelikler o nitelikle ilgili olduğu bilinen ya da düşünülen başka bir özellik gözlenerek ölçülür. Dolaylı ölçme bir değişkenin bir başka değişken yardımıyla ölçülmesidir. Örneğin; başarı düzeyini testlerle, sıcaklığı termometre ile ölçeriz. Zeka düzeyi, insanların bir duruma karşı tutumları da dolaylı ölçme ile ölçülür. Çünkü bireyin zekasını, başarısını doğrudan gözlemleme imkanımız yoktur. İki tür dolaylı ölçme yapılmaktadır. a) Göstergeyle ölçme: Bu dolaylı ölçme türünde ölçülen değişkenin bir çeşit göstergesi olabilecek başka bir değişkenden yararlanılmaktadır. Örneğin henüz derecelenmemiş olan yaylı kantarın ucuna terazi ile ölçülmüş 100, 200, 300 gram ağırlığındaki kütleler asılarak derecelendirilebilir. Kantardaki yayın her 100 gramlık kuvvetin etkisiyle 1 cm uzadığı düşünülsün. Yayın uzama miktarı santimetre ya da milimetre olarak bölmelendiğinde, ağırlığın veya kuvvetin ölçülmesine hazırlanmış olur. Bu durumda yayın uzaması kuvvetin göstergesi olarak kullanılmaktadır. Eğitimde öğrencilerin sınavdaki sorulara vermiş oldukları cevaplar da başarılarının göstergesi olarak kabul edilir. b) Türetilmiş ölçme: Ölçülmek istenilen değişken üzerinde bir ölçme yapmadan bir değişkenle, üzerinde ölçme işlemi yapılmış diğer değişkenler arasındaki bağlantıdan yararlanarak ölçümlerin elde edilmesidir. Örneğin bir cismin kütlesinin (ağırlığının) hacmine bölünmesiyle yoğunlu bulunur. Yine öğrencinin sınıf geçme notunun vize ortalamasının % 40 ıyla final puanının % 60 ının toplanmasıyla elde edilmesi de türetilmiş ölçmeye verilebilecek bir başka örnek olabilir.

5 TÜRETİL MİŞ BÜYÜKLÜK LER TEMEL BÜYÜKLÜKLER BİRİM Fiziksel niceliklerin ölçülmesinde, ifade edilmesinde ve aynı tür niceliklerin birbiriyle karşılaştırılmasında kullanılan uluslararası standart büyüklüklerdir. SI birim sisteminde temel büyüklükler; kütle kilogram, uzunluk metre, zaman saniye, sıcaklık kelvin, elektrik akım şiddeti amper, ışık şiddeti kandela ve madde miktarı mol birimleri ile ifade edilir. BÜYÜKLÜK SI BİRİM SİSTEMİ CGS BİRİM SİSTEMİ Adı Sembolü Adı Sembolü Adı Sembolü Uzunluk l Metre m Santimetre cm Kütle m Kilogram kg Gram g Zaman t Saniye s Saniye s Elektrik i Amper A - - Akımı Sıcaklık T Kelvin K - - Madde n Mol mol - - Miktarı Işık Şiddeti I Kandela cd - - Yüzey A Metrekare m 2 Santimetrekare cm 2 Hacim V Metreküp m 3 Santimetreküp cm 3 Hız v Metre/saniye m/s Santimetre/saniye cm/s Kuvvet F Newton N dyne dyn Enerji E Joule J erg erg Fizikte büyüklükler, temel ve türetilmiş büyüklükler olmak üzere ikiye ayrılır. Tabloda fizikteki temel büyüklükler ve bazı türetilmiş büyüklükler verilmiştir. Türetilmiş büyüklükler elde edilirken temel büyüklükler kullanılır.örneğin, alan elde edilirken uzunluk temel birimi baz alınır.uzunluğun karesi alınarak alan elde edilir. Ya da hız elde edilirken uzunluk ve zaman, kuvvet elde edilirken uzunluk,kütle ve zaman kullanılır.

6 a) Uzunluk Bir cismin boyunu ifade eden büyüklük. Bu büyüklük en, boy veya yükseklik yönlerinde olabilir. Fizikte ise uzunluk, mesafe ile eşdeğer anlamda kullanılır. SI birim sisteminde uzunluk birimi metre (m) dir. Bu temel birimden aşağıdaki birimler türetilir: Kilometre: 1 km = 1000 m = 10 3 m Hektometre: 100 m = 10 2 m Dekametre: 10 m = 10 1 m Metre: 1 m = 1000 mm = 10 0 m Desimetre: 1 dm = 100 mm = 10-1 m Santimetre: 1 cm = 10 mm = 10-2 m Milimetre: 1 mm = 1000 µm = 10-3 m Mikrometre: 1 µm = 1000 nm = 10-6 m Nanometre: 1 nm = 1000 pm = 10-9 m Pikometre: 1 pm = 1000 fm = m

7 b) Kütle Bir cismin özündeki niceliklerin ölçüsüdür. Aynı zamanda cismin hareket etmeye karşı gösterdiği direnç olarak da adlandırılabilir. Kütle her yerde aynı değere sahiptir.yani cismin bulunduğu ortamın yerçekimine göre değişmez Kütlenin SI birim dizgesindeki birimi kilogramdır. Bu kg. olarak kısaltılır. Kullanılan diğer birimler gram, tondur. Kütle eşit kollu terazide ölçülür. Bir cismin kütlesi çekim ivmesine bağlı değildir ama çekim ivmesinin olduğu yerde eşit kollu terazi çalışmaz Kütle skaler bir büyüklüktür.skaler büyüklük, bir sayı ve bir birim ifade edebilen büyüklüktür. Ton : 1 t = 1000 kg = g = 10 6 g Kental : 1 q = 100 kg = g = 10 5 g Kilogram: 1 kg = 1000 g = 10 3 g Hektogram : 1 hg = 100 g = 10 2 g Dekagram : 1 dag = 10 g = 10 1 g Gram : 1 g = 1000 mg = 10 0 g Desigram : 1 dg = 0,1 g = 10-1 g Santigram : 1 cg = 0,01 g = 10-2 g Miligram : 1 mg = 0,001 g = 10-3 g

8 I. EŞİT KOLLU TERAZİLER Terazi, bir cismin üzerindeki yerçekimi etkisinden yararlanarak o cismin kütlesinin belirlenmesinde kullanılan bir ölçüm cihazıdır. Ağırlık belirlemesinde kullanılan bir alet olarak kullanılan terazi denge prensibi ile çalışır. Ağırlığından emin olunan kütleler bir tarafa, ölçülecek cisim ise bir tarafa konularak dengeye gelmesi sağlanır. Bu işleme ise tartma denir.eşit kollu terazinin duyarlılığını arttırmak için terazi kolu üzerine hareket edebilen ve binici denilen ek kütlelerden yararlanılır. Teraziler 10 mg a kadar duyarlıkta ölçüm yapabilen eşit kollu teraziler ve 0,1 mg a kadar duyarlıkta ölçüm yapabilen hassas teraziler olmak üzere ikiye ayrılır. m binicinin kütlesi Duyarlılık = = N kol üzerindeki bölme sayısı Bir Cismin Kütlesinin Eşit Kollu Terazide Bulunması a) Binicinin kütlesi verildiğinde; cismin kütlesi, kuvvet. kuvvet kolu = yük. yük kolu ifadesinden bulunabilir. K cisminin kütlesi m K, L cisminin kütlesi m L ve binicinin kütlesi m b, binici ile 5. bölmede olsun. Bu durumda, K m K m B L m L m K. 10 = m B. 5 + m L. 10 ifadesinden K veya L nin kütlesi bulunabilir. b) Binicinin kütlesi verildiğinde önce terazinin duyarlılığı, ifadesinden bulunur. Daha sonra; N m K = m L + (binicinin bulunduğu bölme ). ( duyarlılık ) ifadesinden k veya L nin kütlesi bulunur. m B

9 c) Terazinin duyarlılığı verilmiş ise, doğrudan b şıkkında yaptığımız işlemi uygulayarak cisimlerin kütlelerini bulabiliriz. Duyarlı 1 g ise ; m K = m L + (binicinin bulunduğu bölme ). 1 ifadesinden K veya L nin kütlesi bulunur. Hatalı Terazi Terazinin sağ kolu sol koluna eşit değilse bu tip terazilere hatalı terazi denir. Kütlenin gerçek değerini bulmak için kütle, sağ ve sol kolda ayrı ayrı ölçülerek bulunur. m kütlesini terazinin sağ kefesinde tarttığımızda m 1, sol kefesinde tarttığımızda ise m 2 gram bulunmuş ise, moment prensibinden cismin gerçek kütlesi bulunabilir. l 1 l 2 l 1 l 2 m 1 m m m 2 m 1. l 1. g = m. l 2.g m. l 1. g = m 2. l 2.g Bu eşitlikler taraf tarafa oranlanırsa cismin gerçek kütlesi, eşitliğinde bulunur. m = m 1. m 2 II. ANALOK VE DİJİTAL BANYO TERAZİLERİ Cisimlerin ağırlığı üç yolla bulunabilir: c) Dinamometre ile Dinamometreler, Esnek cisimlere eşit kuvvetler uygulandığında, uzama miktarları da eşit olur. kuralından yararlanılarak yapılmıştır. Dinamometre sarmal yayın bir ucundan kancalı demir bulunur. Ağırlığı ölçülecek cisim bu kancaya asılır. Cismin ağırlığı yayı esnetir. Yaydaki esneme miktarı cismin ağırlığı ile orantılıdır. d) Baskül ile Büyük ağırlıklar için kullanılan bir tartı aleti. Küçük bir ağırlık yardımı ile büyük ağırlıktaki eşyaları tartmağa yarayan kaldıraçlardan yapılmış olan baskülün insan, ticari eşya, çuval, sandık, hayvan, hatta kamyon ve vagon tartacak çeşitleri vardır.basküllerde tartılacak cisimlerin konacağı geniş bir tablo bulunur.

10 e) Banyo Terazileri ile Banyo terazilerine dışarıdan baktığımızda bir platform ve ibreden oluştuğunu görürüz. Üzerine çıkıldığında, platformun aşağı doğru hareket ettiği hissedilir. Ağırlığımızın ölçütü olan bu küçük hareket, tartının içindeki kaldıraç mekanizması tarafından ibreye iletilir. Bilindiği gibi kaldıraçlar, basit makinelerdir ve bir yükü daha az kuvvet harcayarak kaldırmamızı sağlarlar. Birinci tip kaldıraçlarda, destek her zaman yük ile kuvvet arasında bulunur. Tahterevalli, birinci tip kaldıraçlara güzel bir örnektir. İkinci tip kaldıraçlarda destek bir uçta, kuvvet diğer uçtadır. İkinci tip kaldıraçlara örnek olarak da el arabasını verebiliriz. Son olarak, üçüncü tip kaldıraçlarda destek bir uçta, yük diğer üçtadır (kuvvet ortadan uygulanır). Bu tip kaldıraçlara verebileceğimiz örnek ise cımbızdır.tartıdaki platformun hemen altında bulunan üçüncü tip kaldıraçlar platformun hareketini, ana yaya bağlı olan küçük bir levhaya iletirler. Kaldıraçlar bu levhanın aşağı doğru hareket etmesine ve yayı ağırlığımızla orantılı olacak şekilde germesine sebep olurlar. Yayın bu hareketi, yine yaya bağlı bulunan bir manivelanın (birinci tip bir kaldıracın) dönmesini sağlar. Manivela ise, ibreyle kendisi arasında bulunan başka bir yayı hareket ettirir. Bu yayın hareketi de ibreyi döndürür ve tartı bize ağırlığımızı bildirir. c) ZAMAN Zamanın tarifi konusunda tam bir uzlaşmaya varılamasa da ölçülmesi konusunda anlaşmazlık yoktur. Zaman, fizikte en hassas ölçülebilen niceliktir. Zaman ölçümünde herhangi bir ana ya da aralığa rakamsal bir değer atanır. Bu atamada sürekli değişikliğe uğrayan herhangi bir fenomen kullanılabilir. Zamanın ölçümünde kullanılan başlıca iki adet, birbirinden bağımsız ölçek vardır: Dinamik - Gök cisimlerinin çekimsel hareketlerini kullanır. Atomik - Atomların içsel enerji durumları arasındaki quantum değişimini gerçekleştirmekte kullanılan elektromanyetik radyasyonun karakteristik frekansından yararlanır. Dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşü de bir zaman ölçeği olarak kullanılabilir ancak gelgit kuvvetleri nedeniyle diğer iki ölçeğe eşdeğer değildir. Zaman ölçü birimi saattir. Saatten Küçük Olan Ölçü Birimleri Dakika (dk) 1 saatlik sürenin altmışta birine 1 dakika denir. 1 sa = 60 dk

11 Saniye (s) 1 dakikalık sürenin altmışta birine 1 saniye (s) denir. Salise 1 sa = 3600 s 1 saniyelik sürenin altmışta birine 1 salise denir. Saatten Büyük Olan Zaman Ölçü Birimleri Gün Dünya nın kendi ekseni etrafında bir defa dönmesiyle geçen süreye bir gün denir. 1 gün = 24 saat Hafta 7 güne bir hafta denir. Ay 30 veya 31 güne 1 ay denir. Yıl 365 gün 6 saate 1 yıl denir. Her 4 yılda bir artık yıl olacağından 1 yıl 366 gündür. Asır (yüzyıl) 100 yıla 1 asır denir.miladi takvimde milat sıfır yıl kabul edilerek MÖ ve MS yılları arasındaki farkı bulmak için verilen yıllar toplanır. d) AKIM Bir iletken üzerinden birim zamanda geçen elektron sayısını gösterir. Birimi Amper'dir (kısaltması A) ve genelde I ile ifade edilir. Başka bir anlatımla elektriksel yükün zamana göre türevidir. Metal atomlarının en dış yörüngesindeki elektronlar, gerilim adı verilen elektromotor kuvvet yani yüklerin birbirini itmesi veya çekmesi etkisiyle, atomdan atoma geçmek suretiyle yer değiştirirler. Sonuçta meydana gelen bu elektron hareketine elektrik akımı denir. e) SICAKLIK Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür. Bir sistemin ortalama moleküler kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Gazlar için kinetik enerji, mutlak sıcaklık dereceleriyle orantılıdır.termometre ile ölçülür. Sıcaklık birimi ise derecedir.

12 HATA VE HATALARIN KAYNAKLARI HATA Sözgelimi, gerçek değeri bilinmeyen bir p niceliğinin gerçek değeri X olarak hesaplanırsa, X değerinin hatası, yani eğer varsa p'den sapması X - p farkıdır. Hata, yaklaştırmanın başarısıyla ilgili bir ölçüdür. HATALARIN KAYNAKLARI a) Ölçüm yapan kişiden gelen hatalar Bu ölçümü yapan kişinin ; Yaşına, Öğrenim durumuna, Bedensel özrüne, Ruh haline, O anki durumuna bağlıdır. b) Ölçülen özellikten gelen hatalar Ölçülen özelliğin tam olarak tanımının yapılmamış olması Ölçülecek özelliğin tümü ile ölçülememesi c) Ölçme aracından gelen hatalar Kullanılan aracın basımından doğabilecek hatalar. Ayrıca ısı ve basınç gibi dış etkenlerin ölçü aracı üzerinde yapacağı değişiklikler. HATA TÜRLERİ a) Sabit Hatalar Ölçmeden ölçmeye ve ölçmeciden ölçmeciye miktarı değişmeyen, bütün ölçme sonuçlarına aynı miktarda karısan hata. 40cm'lik cetvelin 2cm'lik kısmının kırık olması, 25.sorunun silik olması nedeniyle hiç bir öğrenci tarafından okunamaması gibi durumlarda ortaya çıkan hatadır. b) Sistemli hatalar Ölçme koşullarına ve ölçmeciye bağlı olarak miktarı değişen hatalara sistemli hatalar denir. Puanlayıcı yanlışlıklarını yansıtan tüm hatalar sistemli hatalardır. Bir test puanlanırken kız öğrencilere erkeklerden daha fazla puan takdir edilirse, puanlayıcı öğrencilerin cinsiyetine bağlı bir sistemli hata yapmış olur

13 c) Tesadüfi Hatalar Kaynakları iyi bilinmeyen ve ölçme sonuçlarına gelişigüzel karışan hatalara denir. Sınav günü öğrencinin hastalığı, sınav koşullarının elverişsizliği, şans başarısı, öğretmenlerin cevapları puanlarken ve puanları toplarken dikkatsiz olması gibi etkenler bu tür hataların ortaya çıkmasına neden olur Ölçümlerde yapılan hataların kesin bir değeri yoktur.sadece bir değer aralığı vardır. Bu aralığın yarısına mutlak hata denir. Milimetreli bir cetvel ile ölçüm yapılırken yapılabilecek hata aralığı 1mm dir Bu durumda mutlak hata, x = ½ = 0,5 mm olur. Bir değişkenin değerini belirlemek için en az bir veya imkan varsa birden çok ölçüm yapılmalıdır. Zahmetli, masraflı, zaman alıcı, çok duyarlı, sonuç gerektirmeyen durumlarda bir ölçüm yeterlidir. Ölçümlerdeki hata başka bir biçimde; bağıl hata olarak adlandırılır. Bağıl hata; mutlak hatanın ( x), aletin gösterdiği değere oranı olarak verilir. x Bağıl hata = x ölçülen Ortalama Değer Bir çokluğun, birden fazla ölçülmesi ile elde edilen değerlerin toplamının, ölçme sayısına bölünmesiyle elde edilen değere ortalama değer denir. Ölçümlerin toplamı Ortalama değer = Ölçüm sayısı Ortalama Sapma Bir serideki terimlerin aritmetik ortalamadan mutlak sapmalarının aritmetik ortalamasıdır. Yüzde Hata ölçülen değer ortalama Ortalama sapma = ölçüm sayısı Genellikle hatalar % olarak ifade edilir. Ölçülen niceliğin 100 olması durumunda yapılan hatayı verir. ortalama sapma Yüzde hata =. 100 ortalama

14 Skaler Büyüklükler Fizikteki Skaler ve Vektörel Büyüklükler Skaler büyüklükler yönü ve doğrultusu olmayan, sadece miktarı ifade edilebilen büyüklüklerdir. Ör.: Sıcaklık, hacim, kütle, zaman, yol v.b. Vektörel Büyüklükler Vektörel büyüklük yönü ve doğrultusu olan büyüklüklere verilen isimdir. Vektörel büyüklükler yönü, başlangıç noktası ve geçtiği nokta tanımlanan bir vektörle tanımlanır. Vektörün uzunluğu ise onun şiddetini yani büyüklüğünü gösterir. Ör.: Kuvvet, Yer Değiştime, Konum, Hız, Ağırlık v.b. Fizik İlkeleri, Kanunları ve Teorileri Fizik, sürekli ilerleyen ve gelişerek kapsamını genişleten bir bilimdir.fizikteki gelişmeler sadece kendisini etkilemekle kalmaz diğer bilim dallarını da etkiler. Teknolojik gelişmeler, fizikte kullanılan aletlerin de delişmesini sağlamıştır. Teknolojideki gelişmeler, fizikte kullanılan aletlerinde gelişmesini sağlamıştır. Yapılan deneylerde daha kesin ve hassas ölçümler alınmıştır. Bu da fizikte yeni teorilerin doğmasını sağlamıştır. Ayrıca matematikteki son gelişmeler fiziğin her konusunda yer almıştır. Fizik matematikte yeni modeller geliştirmek için önemli rol oynamıştır. Farklı bilimlerle iş birliği sonucu, matematiksel fizik, fizikokimya, moleküler biyoloji, biyofizik, jeofizik gibi yeni dallar meydana gelmiştir. Fiziksel olayların açıklanmasında bilimsel yöntemler kullanılır. Bilim ve Bilimsel Yöntem Bilim Bilim veya ilim, neden, merak ve amaç besleyen bir olgu olarak günümüze kadar birçok alt dala bölünmüş, insanların daha iyi hayat şartlarına kavuşmasına, var olmayan olguları bulmasına ve yeni şeyler öğrenmesine ön ayak olan genellemedir. Bilim sanat tarafından temelleri atılmış olup her aşamada sanat ve yaratıcılıkla beslenerek insanların hayat koşullarını iyileştirmek için yapılan çalışmaların bütünüdür. Bilim, temelde, deney ve gözleme dayalı bilgi bütününü anlatır. Bilimsel Yöntem ve Bilimsel Çalışma Basamakları Bilimsel yöntem çeşitli yeni bilgi edinmek veya bilinen bazı bilgileri doğrulamak veya düzeltmek amacıyla, çeşitli fenomenleri araştırmak için ve geçmişte kazanılmış, öğrenilmiş bilgileri tamamlamak için kullanılan yöntemlerin bütününe verilen isimdir.

15 Bilimsel problem saptanır. Problem ile ilgili veriler toplanır. Verilere uygun hipotez kurulur. Hipoteze dayalı tahminlerde bulunulur. Deney ve gözlem sonuçları hipotezi desteklemezse, hipotez reddedilir ve yeni bir hipotez kurulur. Tahminlerin doğruluğunu araştırmak için kontrollü deneyler ve gözlemler yapılır. Deney ve gözlemler hipotezi doğrularsa, hipotez geçerlilik kazanır. Hipotezin geniş geçerliliği varsa teori haline gelir. Teori evrensel gerçek ise kanun haline gelir.

16 Fizik ve Günlük Yaşam Yaşantımızda fiziğin olmadığı ve kullanılmadığı herhangi bir anı düşünmek zordur. İnsanlar ilk zamanlardan beri fizik kanunlarını bilmeseler bile bu yasalarla karşılaşmışlardır. Hatta birçok fiziksel düzeneği kullanmışlardır. Fizik, günlük hayatımızda bir çok olayda bize yardımcı olur ve her açıdan kolaylık sağlar. Sabahleyin kalkıp kapımızı açarken, musluğu açıp elimizi yıkarken, aynanın karşısında saçımızı tararken, çatal ile zeytini yakalarken, yada çayımızı karıştırırken farkında olmadan fizik yasalarını uygularız. İnsanın duyu organlarının güçleri sınırlıdır.en iyi göz bile bir mikrobu göremez yada uzak bir yıldızın hareketini izleyemez.bu yüzden çeşitli aletler kullanır. Mikroskop, teleskop, dürbün gibi bu aletler duyu organlarının gücünü arttırır, gözleme alanını genişletir. Terazi, termometre gibi aletler organların algılarını kesin sonuca bağlamak ve olayların şiddetini ölçmek için kullanılır. Belki de hiç düşünmeden; Manavdan meyve alırken, Kapıyı ya da pencereyi açarken, Şişelerin kapağını açarken, Arabaların direksiyonunu çevirirken, Anahtarla kapıyı açıp kapatırken, Vidayı takarken, Kuyudan su çekerken, Makarayı döndürürken kuvvetin döndürme etkisinden yararlanarak fizik kurallarını uygulamaktayız Günlük hayatımızda fizikten yararlanılarak yapılmış bazı araçlar aşağıdaki gibi sıralanabilir: Basit makineler, Mıknatıslar, Jeneratörler, Aynalar, Basınç, Su cendereleri, Asansörler, Mikrodalga fırınlar.

17 SORULAR 1. Kolların uzunluğu eşit olmayan bir terazinin sağ kefesinde tartılan bir cisim 1,8 gr geliyor.sol kefede tartılırsa 5 gr geliyor.cismin gerçek kütlesi kaç gramdır? 2. Aşağıdakilerden hangisi fiziğin alt dallarından değildir? a) optik b) ışık c) elektrik d) mekanik e) manyetizma 3. Aşağıdakilerden hangisi fiziğe en yakın olan bir bilim dalıdır? a) astronomi b) biyoloji c) jeoloji d) tarih e) kimya 4. Aşağıdakilerden hangisi bir bilimsel çalışmanın basamaklarından değildir? a) problemin belirlenmesi b) verilerin toplanması c) deney yapılması d) eleştiri alınması e) hipotez kurulması 5. Meteoroloji, aşağıdaki seçeneklerden hangisini hesaplarken fizik kanunlarından faydalanmaz? a) rüzgarın hızı b) basınç c) görüş uzaklığı d) yağış miktarı e) ortalama sıcaklık 6. Aşağıdakilerden hangisi türetilmiş bir büyüklüktür? a) uzunluk b) zaman c) hacim d) sıcaklık e) ışık şiddeti 7. 0,5 grama duyarlı eşit kollu terazide, sol kefede K cismi, sağ kefede 5 gramlık kütle varken binici 4. bölmeye getirilerek denge sağlanmıştır.x cismi sol kefeye K cismi sağ kefeye konulduğunda dengenin sağlanması için binici 8. bölmeye getiriliyor. Buna göre X cisminin kütlesi kaç gramdır? a) 7 b) 11 c) 12 d) 14 e) Aşağıdakilerden hangisi temel büyüklüklerden değildir? a) kütle b) sıcaklık c) kuvvet d) zaman e) madde miktarı 9. 6 gramlık K cismi, 4 gramlık L cismi ve kütlesi L cisminin kütlesine eşit olan binici 5. bölmeye getirildiğinde denge sağlanmıştır. Terazinin kolu kaç bölmeden oluşmuştur? a) 8 b) 10 c) 15 d) 18 e ) Aşağıdakilerden hangisi fiziğin çalıştığı alan değildir? a) ısı ile cisimlerin genleşmesi b) yıldızlar ve galaksiler c) kuarklar ve mezonlar d) yerkabuğunun oluşumu e) ışığın yapısı 11. Aşağıdakilerden hangisi 1 kentale eşittir? a) 100 kg b) 1000 kg c) 150 kg d) kg e) 1500 kg

18 12. Binicinin ardışık iki bölme arasındaki yer değiştirmesi 0,2 g ve sağ kefesinde 10g olan eşit kollu terazide X cismi, binici 5. bölmeye getirildiğinde dengeye geliyor. Binicinin kütlesi kaç gramdır?

19

20

21

22

23 Aşağıdakilerden hangisi yenilenebilir enerji değildir? A) Güneş enj. B) jeotermal enj. C) fosil yakıtları enj. D) Rüzgar enj. 28. Aşağıdaki termometre çeşitlerinden hangisi veya hangileri ile oda sıcaklığını (22 0 C) ölçebilirim? I-metal termometre II- Sıvılı termometreler III-Gazlı termometreler a) yalnız I b) Yalnız II c) Yalnız III d) I, II ve III 29. Sağ kolu 10 eşit bölmeye ayrılmış eşit kollu terazide sol kefede 2 adet x cismi ve sağ kefede 25g bulunmaktadır. Terazi, binici 5. bölmede iken dengededir. Binicinin kütlesi 10 g olduğuna göre x cismi kaç gramdır? 30.

24 K L L K L Eşit kollu terazide K ve L cisimleri şekillerdeki gibi dengededir. Binicinin bir bölme yer değiştirmesi 1 grama karşılık geldiğine göre L cisminin kütlesi kaç gramdır?

25

26 Eşit kollu olmayan bit terazide bir cisim ayrı ayrı kefelerde 20 g ve 5 g olarak ölçülmektedir.buna göre bu cismin gerçek kütlesini bulunuz. 40. Bir eşit kollu terazide sol kefeye 20 gr lık cisim, sağ kefeye 16 gram tutan kütleler konulup binici 2. Bölmeye getirildiğinde denge sağlandığına göre terazi kaç grama duyarlıdır? 41. Bir eşit kollu terazide sol kefeye 30 gr lık cisim, sağ kefeye 20 gram tutan kütleler konulup binici 4. bölmeye getirildiğinde denge sağlandığına göre terazi kaç grama duyarlıdır? 42. Sağ kolu 10 eşit bölmeye ayrılmış eşit kollu terazide sol kefede 2 adet x cismi ve sağ kefede 25g bulunmaktadır. Terazi, binici 5. bölmede iken dengededir. Binicinin kütlesi 10 g olduğuna göre x kaç gr dır? 43. Kolları 10 eşit bölmeli eşit kollu bir terazi, K, L, N cisimleri ve kütlesi 40 gram olan binici ile yatay olarak dengelenmiştir.k nin kütlesi 100 gram, L nin ki 200 gram, N nin ki ise 140 gram olduğuna göre, binici kaçıncı bölmededir? eşit bölmeli eşit kollu bir terazide X ve Y cisimleri kütlesi 15 gram olan binici ile ve binici 6. bölmede iken şekildeki gibi yatay olarak dengededir. X cisminin kütlesi 120 gram olduğuna göre, Y cisminin kütlesi kaç gramdır? 45. Aşağıdaki dönüşümleri yapınız. a)200 cm=..dam b)5 hm =..mm c)700k =.C d)1200 cg= dag e)7200 hg= q

27 46. Aşağıdaki dönüşümleri yapınız. a)4t =...dg b)0,2g =...kg c)8ga =... µa 47. I-Terdodinamik-Hareket II-Optik-Işık III-Katıhal fiziği-isının yayılması Yukarıda verilenlerden eşleştirmelerden hangisi yada hangileri yanlış eşleştirilmiştir? a)yalnız I b)yalnız II c)yalnız III d) I ve III e) II ve III 48. Aşağıdaki eşleştirmelerden hangisi doğrudur? a)zaman-saniye b)akım-metre c)uzunluk-kelvin d)sıcaklık- Gram e)kütle-metre/saniye 49. Aşağıda verilen ifadelerden hangisi vektörel değildir? a)ağırlık b)zaman c)hız d)kuvvet e) İvme 50. I. Sarı Kitap II. Kıvırcık Saç III.90 km/h lik hız Yukarıdakilerden hangileri nitel gözleme örnektir? a) Yalnız I b) Yalnız II c) Yalnız III d) I ve II e) I ve III Betül GÜNDÜZ 9-D 275

Fizik biliminin doğası konusunda, fiziğin hangi sorulara yanıtlar aradığını, bu yanıtları araştırırken kullandığı yöntemleri, fiziğin uygulama alanlarını tartışıyoruz. Fizik bilimi Evrendeki varlıkların nasıl çalıştığını ve olayların neden gözlediğimiz şekilde gerçekleştiğini anlamaya ve açıklamaya çalışır. Fizikçiler bir taşı bir binadan bıraktığınızda neden yere düştüğünden, Evren’in sonunun nasıl olacağına kadar çok çeşitli sorulara yanıtlar arar. Evrendeki maddenin hangi alt parçacıklardan oluştuğunu, enerjinin nasıl her yere ulaştığını, tüm varlığın en başta nereden geldiğini açıklamaya çalışırlar. Fizikçiler Evren’deki her şeyin tam olarak nasıl işlediğini henüz bilmiyorlar, ama en temel sorularımıza harika yanıtlar da üretmişler.

Fizikte bilgi türleri

Fizikte bilginin türleri arasındaki benzerlik ve farklılıkları da inceliyoruz. Hipotez, yasa (kanun) ya da kuram (teori) arasında fark var mıdır? Fizikçiler bilgiyi nasıl üretir ve değerlendirir?

Ayrıca fiziksel büyüklüklerin özelliklerine göre sınıflandırılması da fizik biliminin doğası konusu altında. Gözlem, deney, araştırma nasıl yapılır, veri nasıl toplanır, nasıl analiz edilir ve sonuçlara nasıl varılır gibi yöntemsel uygulamalar da bu konuya dahil.