fİzİk - pegem.net · 2015 kpss’ye pegem yayınları ... bilgisi fizik bölümünü...

29.Eğitimde

yıl

Pegem AkademiSınav Komisyonu;

2015 KPSS’yePegem Yayınları

ile hazırlanan adayların,40'ın üzerinde soruyu

kolaylıklaçözebildiğini

açıkladı.

FİZİK

KOMİSYONÖABT Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği 1. Kitap (Fizik)

ISBN 978-605-318-182-8

Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© Pegem AkademiBu kitabın basım, yayın ve satış hakları

Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri,kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıtya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.

Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında

yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınlarısatın almamasını diliyoruz.

5. Baskı: 2015, Ankara

Proje-Yayın: Neslihan GÜRSOYDizgi-Grafik Tasarım: Melike Serap DALBUDAK

Kapak Tasarımı: Gürsel AVCI

Baskı: Koza Yayın Dağıtım A.Ş.Cevat Dündar Cad. No. 139

Ostim/ANKARATel : 0312 385 91 91

Yayıncı Sertifika No: 14749Matbaa Sertifika No: 12385

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51

Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60

İnternet: www.pegem.netE-ileti: [email protected]

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

ÖN SÖZ

Sevgili Öğretmen Adayları,

ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ Konu anlatımlı setimiz dört kitap hâlinde düzenlenmiştir. Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji 1. Kitap" adlı yayınımız Alan Bilgisi Fizik bölümünü kapsamaktadır ve Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi kapsamındaki fizik so-rularını çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve gelitirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır.

Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanya-zın taraması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT’de gerekse gelecekteki meslek haya-tınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedeflenmiştir.

Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve de-taylı açıklamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çö-zümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uyarı kutucuklarıyla önemli konulara dikkat çekilmiş-tir.

Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerilerinizi [email protected] adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz.

Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...

Başarılar...

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER

ÖABT FEN BİLİMLERİ / FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Fen Bilimleri / Fen ve Tek-noloji Öğretmenliği Alan Bilgisi (Fizik, Kimya, Biyoloji, Yer Bilimi, Astronomi, Çevre Bilimi) ve Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.

Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji Öğretmenliği Lisans Programlarında ve-rilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı

Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40

a. Fizik

b. Kimya

c. Biyoloji

d. Yer Bilimi (Jeoloji)

e. Astronomi

f. Çevre Bilimi

% 24

% 22

% 22

% 4

% 4

% 4

1 - 12

13 - 23

24 - 34

35 - 36

37 - 38

39 - 40

Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50

Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2013-2014-215 Fen Bilimleri / Fen ve Teknoloji ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

İÇİNDEKİLER

ALAN BİLGİSİ

1. BÖLÜM: FİZİĞİN UĞRAŞ ALANIFiziğin Uğraş Alanı .........................................................................................................................................................4

Mekanik .................................................................................................................................................................4

Termodinamik ........................................................................................................................................................4

Manyetizma ...........................................................................................................................................................4

Optik ......................................................................................................................................................................4

Elektrik ...................................................................................................................................................................4

Katı Hâl Fiziği.........................................................................................................................................................4

Atom Fiziği .............................................................................................................................................................4

Nükleer Fizik ..........................................................................................................................................................4

Fiziğin Doğası .................................................................................................................................................................5

Temel ve Türetilmiş Büyüklükler ............................................................................................................................5

Ölçmede Hata ........................................................................................................................................................6

Skaler ve Vektörel Büyüklükler ..............................................................................................................................6

Hipotez...................................................................................................................................................................6

Bilimsel Teori ve Yasa ............................................................................................................................................7

ÇÖZÜMLÜ TEST ........................................................................................................................................................8

ÇÖZÜMLER ............................................................................................................................................................. 11

2. BÖLÜM: VEKTÖRLERVektörler ........................................................................................................................................................................14

Kuvvet Birimleri ....................................................................................................................................................14

Kuvvetlerin Toplanması........................................................................................................................................15

Eşit Büyüklükte Kesişen İki Kuvvet Arasındaki Açı .............................................................................................16

Çokgen Yöntemi ..................................................................................................................................................16

Bileşenlerine Ayırma Yöntemi ..............................................................................................................................17

Birim Vektör .........................................................................................................................................................18

İki Vektörün Skaler Çarpımı .................................................................................................................................19

Vektörel Çarpım ...................................................................................................................................................19

ÇÖZÜMLÜ TEST ......................................................................................................................................................21

ÇÖZÜMLER .............................................................................................................................................................25

3. BÖLÜM: KESİŞEN KUVVETLERİN DENGESİKesişen Kuvvetlerin Dengesi ......................................................................................................................................30

Lami Teoremi ......................................................................................................................................................30

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................32

Çözümler ..................................................................................................................................................................36

vi

4. BÖLÜM: MADDE VE ÖZELLİKLERİMadde ve Özellikleri ��40

Maddelerin Ortak Özellikleri ��40

Görülebilen ve Hissedilebilen Maddeler ��40

Maddenin Hâlleri ��40

Maddelerin Değişimi ��40

Maddenin Ayırt Edici Özellikleri ��41

Karışımların Özkütlesi��41

Özel Durumlar��42

Çözümlü Test ��43

Çözümler ��47

Dayanıklılık ��50

Doğada ve Çevremizde Yüzey Alanı - Hacim İlişkileri ��51

Sıvılar ��51

Adezyon (Yapışma Kuvveti) ��51

Kohezyon Kuvveti ��52

Yüzey Gerilimi ��52

Kılcallık Olayı ��53

Atmosfer ��53

Atmosferin Önemi ��53

Atmosferin Özellikleri ��53

Atmosferde Denge ��53

Gazlar ve Kullanım Alanları ��54

Plazma ��55

Plazmanın Özellikleri ��55

Plazma Teknolojisi ��55

Kutup Işıkları ��55



5. BÖLÜM: BASINÇBasınç ��62

Katıların Basıncı ��62

Eğik Düzlemde Cismin Basıncı ��63

Durgun Sıvıların Basıncı ��64

Sıvı Basınç Kuvveti ��65

Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti ��66

Pascal Prensibi ��66

U Borusu ��67

Akışkanların Basıncı ��68

Açık Hava Basıncı ��68

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı ��69



dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

vii

6. BÖLÜM: SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİSıvıların Kaldırma Kuvveti ��80

Yüzen Cisimler ��80

Askıda Kalan Cisimler ��80

Batan Cisimler ��81

Birbirine Karışmayan Sıvılarda Kaldırma Kuvveti ��82



7. BÖLÜM: ISI VE SICAKLIKIsı ve Sıcaklık ��92

Termometre��92

Sıvılı Termometreler��93

Metal Termometreler ��93

Gazlı Termometreler ��93

Sıcaklık Değişimi ��93

Isı Alış-Verişi ��94

Hâl Değişimi��95

Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler��97

Kaynama ve Yoğunlaşma ��98

Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler ��98

Buharlaşma��98



Genleşme ��104

Boyca Genleşme ��104

Yüzeyce Genleşme��105

Hacimce Genleşme ��105

Sıvıların Genleşmesi��106

Isının Yayılması ��107

Isı İletim Yolu ��107

Isı Yalıtımı ��108


Çözümler �� 113

8. BÖLÜM: TORK (MOMENT)Tork (Moment) �� 118

Sağ El Kuralı �� 118



dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

viii

9. BÖLÜM: AĞIRLIK VE KÜTLE MERKEZİAğırlık ve Kütle Merkezi .............................................................................................................................................132

Kararlı ve Kararsız Denge ................................................................................................................................134

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................135

Çözümler ................................................................................................................................................................139

10. BÖLÜM: BASİT MAKİNELERBasit Makineler ...........................................................................................................................................................144

Kaldıraçlar..........................................................................................................................................................144

Makaralar ...........................................................................................................................................................145

1. Sabit makara..................................................................................................................................................145

2. Hareketli Makara............................................................................................................................................145

Eğik düzlem .......................................................................................................................................................146

Çıkrık .................................................................................................................................................................147

Kasnaklar ...........................................................................................................................................................147

Dişliler ................................................................................................................................................................147

Vida ....................................................................................................................................................................148

Eşit Kollu Teraziler .............................................................................................................................................148

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................149

Çözümler ................................................................................................................................................................154

11. BÖLÜM: HAREKETHareket .......................................................................................................................................................................160

Düzgün Doğrusal Hareket .................................................................................................................................161

Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket ..................................................................................................................163

Düzgün Yavaşlayan Doğrusal Hareket ..............................................................................................................165

Ani Hız (Anlık Hız) .............................................................................................................................................166

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................168

Çözümler ................................................................................................................................................................172

Bağıl Hareket ..............................................................................................................................................................176

Nehir Problemleri ..............................................................................................................................................176

Nehirde Karşı Kıyıya Geçme ............................................................................................................................177

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................180

Çözümler ................................................................................................................................................................184

12. BÖLÜM: YERYÜZÜNDE HAREKETYeryüzünde Hareket ...................................................................................................................................................188

Atışlar ................................................................................................................................................................188

Hava Direnci ve Limit Hız .................................................................................................................................189

Limit Hız Bağıntısı .............................................................................................................................................190

Düşey Atış ........................................................................................................................................................190

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................194

Çözümler ................................................................................................................................................................197

ix

Yatay Atış ...................................................................................................................................................................200

Eğik Atış ............................................................................................................................................................202

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................204

Çözümler ................................................................................................................................................................208

13. BÖLÜM: DİNAMİKDinamik........................................................................................................................................................................214

Güçlü Nükleer (Yeğin Çekirdek) Kuvvet ............................................................................................................214

Zayıf Nükleer (Zayıf Çekirdek) Kuvvet ...............................................................................................................214

Elektromanyetik Kuvvet .....................................................................................................................................214

Kütle Çekim Kuvveti...........................................................................................................................................214

Newton'un Hareket Kanunları ............................................................................................................................215

(Etki - Tepki Kuvveti) ..........................................................................................................................................217

Sürtünme Kuvveti ..............................................................................................................................................218

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................223

Çözümler ................................................................................................................................................................227

14. BÖLÜM: ÇEMBERSEL HAREKETÇembersel Hareket .....................................................................................................................................................234

Periyot................................................................................................................................................................234

Frekans ..............................................................................................................................................................234

Çizgisel Sürat.....................................................................................................................................................234

Açısal Sürat .......................................................................................................................................................234

Merkezcil İvme (av ) .............................................................................................................................................236

Merkezcil Kuvvet................................................................................................................................................237

Düşey Düzlemde Düzgün Çembersel Hareket ..................................................................................................241

Yuvarlanma Hareketi .........................................................................................................................................242

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................244

Çözümler ................................................................................................................................................................248

Kepler ve Newton'un Genel Çekim Kanunu ......................................................................................................252

Kepler Kanunları ................................................................................................................................................252

Genel Çekim Kanunu.........................................................................................................................................253

Çekim Alanı .......................................................................................................................................................254

Yapma Uyduların Hareketleri .............................................................................................................................256

Çekim Potansiyel Enerjisi ..................................................................................................................................257

Bağlanma ve Kurtulma Enerjisi..........................................................................................................................258

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................259

Çözümler ................................................................................................................................................................262

15. BÖLÜM: BASİT HARMONİK HAREKETBasit Harmonik Hareket .............................................................................................................................................266

Genlik ................................................................................................................................................................266Uzanım .............................................................................................................................................................266Periyot ...............................................................................................................................................................266

x

Frekans ��266Basit Harmonik Hareket Denklemleri ��267Uzanım ��267Hız ��267İvme ��270Kuvvet ��270Yay Sarkacı ��271Yayların Bağlanması ��272Basit Sarkaç��272Konik Sarkaç��274

Çözümlü Test ��276Çözümler ��280

16. BÖLÜM: İŞ, GÜÇ VE ENERJİİş, Güç ve Enerji ��284

Enerji��287

Yapılan İş ve Kinetik Enerji Değişimi ��287

Potansiyel Enerji ��289

Yayın Potansiyel Enerjisi ��292

Dönen Bir Cismin Kinetik Enerjisi ��293

Yenilenebilir ve Yenilenemez Enerji Kaynakları ��295

Yenilenebilir Enerji Kaynakları ��295



17. BÖLÜM: İTME VE MOMENTUMİtme ve Momentum ��306

İtme ��306

Momentum ��308

İtme ile Momentum Arasındaki İlişki ��310

Çarpışmalar ��313

Momentum Korunumu ��313

Enerjinin Korunumu ��313

Hızların Korunumu ��313

Momentum ve Kinetik Enerji Arasındaki İlişki ��318

Patlamalar��319

Roketler ��320

Açısal Momentumun Korunumu ��321



18. BÖLÜM: OPTİKOptik ��336

Işık Nedir? Nasıl Yayılır? ��336

Tam Gölge - Yarı Gölge ��336

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

xi

Yansıma .............................................................................................................................................................337

Yansıma Kanunları ............................................................................................................................................337

Düzlem Ayna .....................................................................................................................................................337

Düzlem Aynada Görüntü ...................................................................................................................................338

Düzlem Aynanın Döndürülmesi .........................................................................................................................338

Düzlem Aynada Hız ...........................................................................................................................................339

Kesişen İki Düzlem Ayna Arasındaki Cismin Görüntü Sayısı ............................................................................340

Paralel İki Düzlem Ayna Arasındaki Görüntü .....................................................................................................340

Görüş Alanı ........................................................................................................................................................340

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................342

Çözümler ................................................................................................................................................................347

Küresel Aynalar .........................................................................................................................................................350

Çukur Aynada Işınların Yansıması ....................................................................................................................350

Tümsek Aynada Işınların Yansıması .................................................................................................................351

Çukur Aynada Görüntü ......................................................................................................................................352

Tümsek Aynada Görüntü ...................................................................................................................................352

Çukur Aynada Bağıntılar ...................................................................................................................................353

Tümsek Aynada Bağıntılar ................................................................................................................................353

Özel Durumlar....................................................................................................................................................353

Çukur Aynada Görüntünün Yeri .........................................................................................................................353

Tümsek Aynada Görüntünün Yeri ......................................................................................................................353

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................355

Çözümler ................................................................................................................................................................359

Işığın Kırılması ...........................................................................................................................................................362

Kırılma ...............................................................................................................................................................362

Işığın Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçişi ......................................................................................363

Işığın Çok Yoğun Ortamdan Az Yoğun Ortama Geçişi ......................................................................................363

Paralel Yüzlü Saydam Ortamdan Işınların Geçişi..............................................................................................364

Küresel Yüzeylerde Kırılma ...............................................................................................................................364

Prizmalarda Kırılma ...........................................................................................................................................365

Tam Yansımalı Prizmalar ...................................................................................................................................366

Görünür Derinlik.................................................................................................................................................366

Serap Olayı ........................................................................................................................................................367

Beyaz Işığın Renklere Ayrılması ........................................................................................................................368

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................373

Çözümler ................................................................................................................................................................377

Mercekler ....................................................................................................................................................................381

Bir Merceğin Odak Uzaklığı ...............................................................................................................................381

İnce Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması ...........................................................................................................382

Kalın Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması .........................................................................................................383

İnce Kenarlı Mercekte Görüntü ..........................................................................................................................384

Kalın Kenarlı Mercek .........................................................................................................................................385

Merceklerde Bağıntılar.......................................................................................................................................385

xii

Göz Kusurları .....................................................................................................................................................386

Aydınlanma ........................................................................................................................................................387

Fotometreler ......................................................................................................................................................388

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................390Çözümler ................................................................................................................................................................395

19. BÖLÜM: ELEKTRİKElektrik.........................................................................................................................................................................400

Elektriklenme Çeşitleri .......................................................................................................................................400

Topraklanma ......................................................................................................................................................401

İletken Kürelerde Yük Paylaşımı........................................................................................................................402

Elektroskop ........................................................................................................................................................403

Özel Durumlar....................................................................................................................................................404

Coulomb Kuvveti................................................................................................................................................405Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................407Çözümler ................................................................................................................................................................412

Elektrik Alanı ..............................................................................................................................................................416

Eletrik Alan Çizgileri ...........................................................................................................................................417

Yüklü İletken Bir Kürenin Elektrik Alanı .............................................................................................................418

Faraday Kafesi...................................................................................................................................................420

Elektrik Potansiyel Enerji ...................................................................................................................................420

Elektrik Potansiyeli ve Potansiyel Farkı .............................................................................................................421

Yüklü Bir Kürenin Potansiyeli.............................................................................................................................422

Ortak Potansiyel ................................................................................................................................................423

Eş Potansiyel .....................................................................................................................................................424Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................425Çözümler ................................................................................................................................................................430

Paralel Levhalar .........................................................................................................................................................434

Sığaçlar..............................................................................................................................................................437

Sığaçların Bağlanması.......................................................................................................................................437

Sığaçların Seri Bağlanması ...............................................................................................................................437

Sığaçların Paralel Bağlanması ..........................................................................................................................438

Yüklü Bir Kondansatörün Enerjisi ......................................................................................................................440Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................442Çözümler ................................................................................................................................................................447

Elektrik Akımı .............................................................................................................................................................452

Direnç ................................................................................................................................................................452

Dirençlerin Bağlanması......................................................................................................................................454

Elektromotor Kuvveti..........................................................................................................................................457

Pillerin Bağlanılması ..........................................................................................................................................458

Pilin Ömrü ..........................................................................................................................................................461

İki Nokta Arasındaki Potansiyel Farkının Bulunması .........................................................................................462

Zıt Elektromotor Kuvveti (ZEMK)'li Devreler ......................................................................................................464Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................466Çözümler ................................................................................................................................................................471

xiii

20. BÖLÜM: DALGALARDalgalar .......................................................................................................................................................................476

Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar ................................................................................................................476

Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar .........................................................................................................................477

P - Dalgası .........................................................................................................................................................477

S - Dalgası .........................................................................................................................................................477

Love Dalgası ......................................................................................................................................................477

Rayleigh (Rayley) Dalgası .................................................................................................................................478

Depremin Büyüklüğü .........................................................................................................................................478

Ses Dalgası .......................................................................................................................................................479

Sesin Şiddeti ......................................................................................................................................................479

Sesin Frekansı (Yüksekliği) ...............................................................................................................................479

Sesin Tınısı ........................................................................................................................................................479

Sesin Yansıması ve Yankı .................................................................................................................................479

Sesin Kırılması...................................................................................................................................................480

Doppler Olayı .....................................................................................................................................................480

Yay Dalgaları .....................................................................................................................................................482

Yansıma ve İletme .............................................................................................................................................483

İnce Yaydan Kalın Yaya Gönderilen Atma .........................................................................................................484

Kalın Yaydan İnce Yaya Gönderilen Atma .........................................................................................................485

Frekans Karıştırıcılar .........................................................................................................................................485

Kararlı Dalgalar ..................................................................................................................................................485

Su Dalgaları .......................................................................................................................................................487

Doğrusal Su Dalgaları........................................................................................................................................488

Dairesel Su Dalgaları .........................................................................................................................................488

Su Dalgalarında Yansıma ..................................................................................................................................488

Doğrusal Dalgaların Çukur Engelde Yansıması ................................................................................................489

Doğrusal Dalgaların Tümsek Engelde Yansıması .............................................................................................489

Doğrusal Dalgaların Düz Engelde Yansıması ....................................................................................................489

Yayılma Hızı ve Periyodik Dalgalar ....................................................................................................................490

Su Dalgalarında Kırılma.....................................................................................................................................491

Su Dalgalarının Mercek Şeklindeki Su Ortasından Geçişi.................................................................................492

Su Dalgalarında Ayrılma ....................................................................................................................................493

Su Dalgalarında Kırınım ....................................................................................................................................493

Su Dalgalarında Girişim .....................................................................................................................................494

Yol Farkının Geometrik Yoldan Hesaplanması ..................................................................................................495

Faz Kavramı ......................................................................................................................................................495

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................500

Çözümler ................................................................................................................................................................504

21. BÖLÜM: MANYETİZMAManyetizma .................................................................................................................................................................508

1. Maddenin Manyetik Özelliği, Manyetik ve Manyetik Olmayan Maddeler ......................................................508

2. Manyetik Kutuplar .........................................................................................................................................508

3. Manyetik Alan, Alan Şiddeti, Alan Çizgileri ...................................................................................................508

4. Manyetik Akı, Manyetik Geçirgenlik ...............................................................................................................509

xiv

Manyetik Geçirgenlik .........................................................................................................................................510

Yerin Manyetik Alanı ..........................................................................................................................................512

Elektromıknatıs ve Yapısı ..................................................................................................................................513

Elektrik Akımının Manyetik Etkileri.....................................................................................................................514

Akım Geçen Tele Manyetik Alanda Etkiyen Kuvvet ...........................................................................................519

İçerisinden Akım Geçen Paralel İki Tele Etkiyen Kuvvetler ...............................................................................520

Manyetik Alan İçinde Hareket Eden Yüke Etkiyen Kuvvet.................................................................................522

Manyetik Alan İçinde Hareket Ettirilen İletkenler ve Oluşan Emk ......................................................................525

Manyetik Akı Değişimi .......................................................................................................................................526

Öz İndüksiyon ....................................................................................................................................................529

Maxwell Denklemleri ..........................................................................................................................................530

Alternatif Akımın Elde Edilmesi..........................................................................................................................531

Alternatif Akımın Etkin Değeri ............................................................................................................................532

Alternatif Akımın Etkileri.....................................................................................................................................532

Alternatif Akım Devreleri ....................................................................................................................................532

Sadece Kondansatörlü Devre ............................................................................................................................533

Dirençli ve Selfli Devre (RL Devresi) .................................................................................................................533

Direnç ve Kondansatörlü Devre (RC Devresi) ...................................................................................................534

Direnç, Self ve Kondansatörlü Devre (RLC Devresi) ........................................................................................534

Transformatörler ................................................................................................................................................537

Elektronik Devre Elemanları ..............................................................................................................................538

Fotodiyot ............................................................................................................................................................540

Fotodirenç ..........................................................................................................................................................540

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................542

Çözümler ................................................................................................................................................................546

22. BÖLÜM: MODERN FİZİKModern Fizik ................................................................................................................................................................550

Işığın Yapısı .......................................................................................................................................................550

Elektromanyetik Teori ........................................................................................................................................550

Işık Dalgalarının Girişimi ....................................................................................................................................550

Saçak Aralığı (�x) ..............................................................................................................................................551

Çift Yarıkta Girişimin Özellikleri ..........................................................................................................................551

Tek Yarıkta Girişim (Kırınım) ..............................................................................................................................552

Saçak Aralığı .....................................................................................................................................................552

Saçak Parlaklıkları .............................................................................................................................................553

İnce Zarlarda Girişim .........................................................................................................................................554

Hava Kaması .....................................................................................................................................................554

Çözme Gücü ......................................................................................................................................................556

Özel Görelilik .....................................................................................................................................................558

Michelson - Morley Deneyi ................................................................................................................................558

Zaman Ölçümü ve Eş Zamanlık ........................................................................................................................558

Zaman Genişlemesi ...........................................................................................................................................559

xv

Uzunluk Büzülmesi ............................................................................................................................................560

Göreli Enerji .......................................................................................................................................................561

Göreli Momentum ..............................................................................................................................................563

Kara Cisim Işıması.............................................................................................................................................564

Fotoelektrik Olayı ...............................................................................................................................................565

Foton Enerjisi .....................................................................................................................................................565

Elektronvolt (eV) ................................................................................................................................................565

Einstein'in Fotoelektrik Denklemi .......................................................................................................................566

Fotoelektron Sayısı ............................................................................................................................................566

Fotosel Lamba ve Fotoelektrik Akımı ................................................................................................................566

Fotosele Üreteç Bağlanması .............................................................................................................................566

Kesme Potansiyel Farkı .....................................................................................................................................567

Compton Saçılması Olayı ..................................................................................................................................571

Madde Dalgaları ................................................................................................................................................572

Tanecik Modelinin Açıklayabildiği Olaylar ..........................................................................................................573

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................575

Çözümler ................................................................................................................................................................578

Elektromanyetik Dalgalar ...................................................................................................................................582

Elektromanyetik Spektrum .................................................................................................................................582

Radyo Dalgaları .................................................................................................................................................582

Mikrodalgalar .....................................................................................................................................................582

Kızıl Ötesi Dalgalar ............................................................................................................................................583

Görünür Işık Dalgaları........................................................................................................................................583

Mor Ötesi Dalgalar .............................................................................................................................................583

X - Işınları ..........................................................................................................................................................583

Gama Işınları .....................................................................................................................................................584

Elektromanyetik Dalgalarda Doppler Olayı ........................................................................................................585

Atom Teorileri ve Enerji Seviyeleri .....................................................................................................................585

J.J Thomson Atom Modeli .................................................................................................................................585

Rutherford Atom Modeli .....................................................................................................................................586

Bohr Atom Modeline Göre Yörünge Yarıçapları ...............................................................................................587

Bohr Atom Modeline Göre Enerji Seviyeleri ......................................................................................................588

Bohr Atom Modelinin Açıklayamadığı Olaylar ...................................................................................................589

De Broglie Hipotezi ............................................................................................................................................589

Heisenberg Belirsizlik İlkesi ...............................................................................................................................590

Elektron Bulutu ..................................................................................................................................................591

Kuantum Sayıları ...............................................................................................................................................591

Atomların Uyarılması .........................................................................................................................................594

Kendiliğinden Emisyon ve Uyarılmış Emisyon...................................................................................................596

Lazer ..................................................................................................................................................................597

Lazer Işığının Özellikleri ....................................................................................................................................597

Maddenin Yapısı ................................................................................................................................................598

İyonik Bağ ..........................................................................................................................................................598

xvi

Kovalent Bağ ��598

Apolar Kovalent Bağ ��598

Polar Kovalent Bağ ��598

Metalik Bağ ��598

Çekirdeğin Yapısı ��599

Radyoaktivite ��601

Alfa (α) Bozunması ��601

Beta (β) Bozunması ��601

Gama (γ) Bozunması ��601

Yarı Ömür ��601

Ortalama Ömür ��602

Nükleer Enerji ��603

Fisyon (Çekirdek Bölünmesi) ��603

Füzyon (Çekirdek Kaynaşması)��603

Atomlardan Kuarklara ��603

Karşıt Parçacık ��603

Mezonlar ��604

Parçacıklar Ailesi ��604

Kuarklar ��606

Yıldızlardan Yıldızsızlara ��608

Güneş'in Yaşamı ��608

Yıldızların Uzaklığı ��609

Yıldızların Sıcaklıkları ��610

Yıldızların Parlaklıkları ve Işınım Gücü ��610

Salt Parlaklık �� 611

Hertzsprung - Russel Diyagramı��612

Gökadalar ��612

Sarmal Gökadalar ��612

Eliptik Gökadalar��612

Düzensiz Gökadalar ��612

Kızıla Kayma��613

Evrenin Genişlemesi ��614



KAYNAKLAR ��623

dizgi

Sticky Note

Marked set by dizgi

ALAN BİLGİSİ

1. BÖLÜMFİZİĞİN UĞRAŞ ALANI

4

FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI

Doğa olaylarından canlı varlıklarla ilgili olanlar biyolo-jinin, maddenin yapısal özellikleriyle ilgili olanlar kim-yanın, maddenin yapısal özellikleri dışında kalan özel-likler ve bunlar üzerinde gerçekleşen olaylar ise fiziğin konusudur. Fizik yasa ve teorilerinin ifade edilmesinde matematik vazgeçilmez bir dildir. Fizik, madde ve enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıklamalar üretmeye çalışan uy-gulamalı bir bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan bilim insanları fizikçi adını alırlar.

Bir fizikçi, fizik biliminin sınanabilir, sorgulanabilir, yanlış-lanabilir ve delillere dayandırılabilir olduğunu bilir. Aynı zamanda bilimsel bir bilginin her zaman mutlak doğru olmadığını unutmadan doğada gerçekleşen olayları in-celeyerek bu olayların hem sebeplerini hem de sonuçla-rını açıklamaya çalışır. Fizik, insan yaşamının her anında vardır. Bundan dolayı, fiziğin değişik alt alanları vardır. Bu alt alanların neler olduğu ve inceledikleri konular, aşağıda kısaca tanıtılmıştır.

Mekanik

Cisimlerin nasıl hareket ettiklerini ve nasıl etkileştiklerini inceler.

Termodinamik

Enerjinin madde içinde nasıl yayıldığını ve nasıl iletildi-ğini inceler.

Manyetizma

Dünya'nın manyetik alanını, manyetik maddelerden ve elektrik akımından oluşan manyetik alanı inceler.

Optik

Işıkla ilgili olayları, ışığın saydam ortamlardaki davranı-şını inceler.

Elektrik

Maddenin yapısındaki elektron ve protonların sahip ol-duğu elektrik yükleri ile bunların neden olduğu elektriksel alan ve elektriksel kuvveti inceler.

Katı Hâl Fiziği

Yoğun hâldeki maddelerin, elektriksel, manyetik, optik ve esneklik özelliklerini inceler.

Atom Fiziği

Atomların yapısını oluşturan unsurların birbirleriyle nasıl etkileştiğini inceler.

Nükleer Fizik

Atom çekirdeğinin yapısını ve kararsız çekirdeklerin nasıl ışıma yaptıklarını inceler.

Örnek

Mekanik

Nükleer fizik

Optik

Katı hâl fiziği

Atom fiziği

Nano teknoloji

Uçakların uçurulması

Gök kuşağı

Radyasyon

Yukarıda fiziğin alt alanları ile uğraştığı konular verilmiştir.

Buna göre, alt alanlar ile açıklamalar doğru olarak eşleştirildiğinde hangi alt alan boşta kalır?

A) Mekanik

B) Nükleer fizik

C) Optik

D) Katı hâl fiziği

E) Atom fiziği

ÇözümUçakların uçurulması mekaniğe, radyasyon nükleer fizi-ğe, gökkuşağı optiğe, nano teknoloji atom fiziğine girer. Buna göre katı hâl fiziği boşta kalır.

Cevap D

5

FİZİĞİN DOĞASI

Gözlem, bir olayla ilgili olarak duyu organları ya da araç ve gereçler kullanılarak yapılan incelemelerdir. Fiziksel bir olay, duyu organlarını güçlendirerek birtakım teknolo-jik araçlarla gözlenir.

Fizikle ilgili bir olay iki tür gözlem yapılarak incelenir. Bunlardan ilki nitel gözlem, ikincisi ise nicel gözlemdir.

Nitel gözlem, herhangi bir ölçme aracı kullanmadan beş duyu organı kullanılarak yapılan gözlem türüne denir.

Bu gözlemler kesinlik ifade etmez, hata payı çoktur, ya-nıltıcıdır, güvenilir değildir. Duruma ve kişiye göre deği-şebilir. Objektif değildir.

Nicel gözlem, duyu organları ile birlikte ölçme araçları da kullanılarak yapılan gözlem türüne denir. Duruma ve kişiye göre değişmez. Bilimsel önem taşır ve güvenilir bir gözlemdir. Bilimde en çok kullanılan gözlem çeşididir.

Örnek

Aşağıdakilerden hangisi nicel gözleme girmez?

A) Bileziğin kütlesini eşit kollu terazi kullanarak bulma

B) Kumaşın boyunu mezura kullanarak bulma

C) Taşın hacmini su dolu dereceli silindir kullanarak bulma

D) Suyun sıcaklığını parmağımızı içine sokarak bulma

E) Afyon ile Ankara arasındaki karayolunun uzunluğunu otomobilin kilometre sayacı ile bulma

Çözüm

A, B, C, E seçeneklerinde duyu organları ile birlikte ölç-me araçları da kullanılmıştır. Ancak D seçeneğinde sa-dece duyu organları kullanılmıştır.

Cevap D

Temel ve Türetilmiş Büyüklükler

Kendi başına ifade edildiğinde bir anlamı olan büyüklük-lere temel büyüklük denir.

Temel Büyüklük

Büyüklük Sembolü Birimi Ölçüm Aleti

Kütle m kilogram (kg)

Eşit kollu terazi

Zaman t saniye (s) Kronometre

Uzunluk , metre (m) Metre

Sıcaklık T kelvin (K) Termometre

Işık şiddeti I candela (cd) Fotometre

Akım şiddeti i Amper (A) Ampermetre

Madde miktarı A Mole (mol)

Türetilmiş Büyüklükler

Büyüklük Sembolü Birimi

Ağırlık G Newton

Kuvvet F Newton

Enerji E Joule

Güç P saniyejoule

İvme asaniyemetre

2

Hız v saniyemetre

Basınç PmetreNewton

2

6

Ölçmede Hata

Ölçme sonuçlarının gerçek değerden farklı olması, ölçmede hata yapıldığı anlamına gelir. Ölçüm sonucu ile gerçek değer arasındaki farka ölçmede hata denir. Bu hataların kaynağı ölçme yöntemi, ölçümü yapan kişi, ölç-me aracı ve ölçümün yapıldığı ortamdan kaynaklanabilir.

Örnek

Ölçüm sonucu ile gerçek değer arasındaki hatanın kaynağı aşağıdakilerden hangisi olamaz?

A) Ölçme aracı

B) Ölçme yöntemi

C) Ölçümü yapan kişi

D) Ölçümün birden fazla yapılması

E) Ölçümün yapıldığı ortam

Çözüm

Ölçümün birden fazla yapılması ölçmedeki hata payını azaltır. Dolayısıyla ölçümün birden fazla yapılması ölç-mede hatanın kaynağı olamaz.Cevap D

Skaler ve Vektörel Büyüklükler

Birim ve sayı kullanılarak tanımlanabilen büyüklüklere skaler büyüklük denir. Fizikte, enerji, zaman, güç, ısı kütle, hacim, özkütle, sıcaklık vb. büyüklükler skaler büyüklüktür.

Birim ve sayıya ilave olarak bir yöne de sahip olan büyüklükler ise vektörel büyüklük olarak adlandırılır.Hız, ivme, yer değiştirme, kuvvet, ağır lık, momentum vb. büyüklükler vektörel büyüklüklere örnektir.

Örnek

Aşağıdakilerden hangisi vektörel bir büyüklüktür?

A) Güç B) Enerji C) Sıcaklık

D) Hız E) Kütle

Çözüm

Vektörel büyüklükler birim ve sayı yanında yöne de sa-hip olan büyüklüklerdir. Güç, enerji, sıcaklık ve kütle sa-dece birim ve sayı ile ifade ediliyor. Hız ise birim ve sayı yanında yöne de sahiptir.

Cevap D

Hipotez

Bilimsel bir problemin verilere dayalı olarak kurulan ge-çici çözüm yoludur. Bilimsel bir hipotez, incelenen prob-leme bir ölçüde cevap verebilmeli ve eldeki tüm verileri içermelidir. Bilimsel bir hipotezin bir takım deneylerle geçerli olup olmadığı test edilmelidir. Bundan sonra kont-rollü deneyler yapılarak hipoteze dayalı tahminlerin dola-yısıyla hipotezin geçerliliği ve doğruluğu araştırılır.

Kontrollü deney, deney sonucunu etkileyecek koşullar-dan birini değiştirip diğerlerini sabit tutacak şekilde ya-pılan deneydir.

Bilimsel bir problemin çözümünde takip ettiği yol sırasıy-la şu şekilde olabilir:

• Problem belirlenir.

• Problemle ilgili veriler toplanır.

• Hipotez kurulur.

• Hipoteze dayalı tahmin yapılır.

• Kontrollü deney ve nicel gözlem yapılır.

• Doğrulanmıyorsa işlemlere baştan başlanır.

• Doğrulanıyorsa hipotez geçerlidir.

Fizik bilimiyle ilgilenen bilim insanları, birtakım bilimsel bilgilere ulaşırken planlı ve sistemli bir şekilde çalışırlar.Bu süreçte fizikle ilgili ilke, kanun ve teorilere ulaşırken bilimsel çalışma yöntemi olarak bilinen bir yol izlerler. Bir bilim insanının kullandığı bilimsel yöntem, diğer bir bi-lim insanı tarafından kullanılan bilimsel yöntemden farklı olabilir.

Bilimsel bir yöntemin aşamaları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1. Olaylarla ilgili gözlem yapma

2. Sorular oluşturma aynı konuda önceden yapılan çalışmaları inceleme

3. Hipotezler kurma

4. Hipotezleri test etmek için bir takım deneyler ta-sarlama

5. Kontrollü deneyler yapma

6. Deney sonuçlarının tekrarlanabilirliğini kontrol etme verileri analiz etme ve önceden yapılan tah-minlerle karşılaştırma

7. Verilerden sonuç çıkarma

8. Sonuçların hipotezleri ne ölçüde desteklediğine ve sonuçların literatürdeki bilgilerle ne ölçüde tu-tarlı olduğuna karar verme

7

Örnek

Aşağıdakilerden hangisi bilimsel yönteme girmez?

A) Hipotezler kurma

B) Verilerden sonuç çıkarma

C) Neden − sonuç ilişkilerinden kaçınma

D) Kontrollü deneyler yapma

E) Olaylarla ilgili nitel ve nicel gözlem yapma

Çözüm

Neden sonuç ilişkilerinden kaçınma bilimsel çalışma yöntemine girmez.

Cevap C

Bilimsel Teori ve Yasa

Bilimsel bilgi türleri olarak bilinen "teori" ve "yasa"lar bir-birinden oldukça farklı kavramlardır.

Bilimsel teori, gözlenen bir doğa olayıyla ilgil genelle-melerin açıklamasıdır. Büyük patlama ve atomun yapı-sıyla ilgili teoriler, bilimsel teoriye örnektir.

Bilimsel yasa ise doğruluğu kanıtlanmış varsayımlar olarak tanımlanabilir. Bilimsel yasalara kütle çekim, kütle ve enerjinin korunumu örnek olarak verilebilir.

Bilimsel yasa ve teoriler mutlaka deneysel desteğe sahip olmalıdır. Fakat bu şekilde de olsa bilimsel teoriler asla yasa olmaz. Bilimsel yasaların teorilerden daha üst dü-zey bilgi oldukları ve bilimsel teorilerin daha fazla deney-sel destek buldukça bilimsel yasa oldukları yönündeki bilgiler, kesinlikle yanlıştır.

Örnek

1. Coulomb...

2. Büyük patlama...

3. Enerjinin korunumu...

4. Modern atom...

5. Eylemsizlik...

6. Elektromanyetik...

Yukarıda sıralanan yasa ve teorilerin tamamlanmasının sayısal dağılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Yasa Teori

A) 3 3

B) 4 2

C) 2 4

D) 1 5

E) 5 1

Çözüm

Coulomb yasası, enejinin korunumu yasası, eylemsiz-lik yasası, büyük patlama teorisi, modern atom teorisi, elektromanyetik teorisi.

Buna göre yukarıda 3 yasa, 3 teori vardır.

Cevap A

Örnek

Işık yılının birimi nedir?

A) saniye B) metre / saniyeC) metre D) metre / saniye2

E) kilogram

Çözüm:

Işık yılı demek ışığın bir yılda aldığı yoldur. Dolayısıyla ışıkyılı uzunluğu ifade eder.

Cevap C

fİzİk - pegem.net · 2015 kpss’ye pegem yayınları ... bilgisi fizik bölümünü...

Documents