Hız ve sürat arasındaki fark nedir?

Hareketli nin birim zamanda aldığı yolasürat denir.  Sürat=yol/zaman  şeklinde gösterilir.  SI birim sisteminde yolun birimi metre(m) ve zamanın birimi saniye (s) olduğundan süratin birimi metre/saniye olur.

Süratte yön ve doğrultu belirtilmez. Bu nedenle sürat skaler bir büyüklüktür.

Sürati 60 m/s olarak verilen bir geminin belli bir zaman sonra aldığı yolu bulabiliriz. Ancak geminin aldığı yolu bilmemiz, geminin nerede olduğunu söylememiz için yeterli olmaz. 10 saniye sonra 60 m/s sürate sahip gemi  600 m yol almış olur. Ancak “Gemi nerede?” denildiğinde geminin yerini söyleyemeyiz. Geminin yerini söyleyebilmemiz için süratinin yanında doğrultusunun ve yönünün de verilmesi gerekmektedir. Geminin süratiyle birlikte doğrultusu ve yönünde verilmişse bu durumda geminin süratinden bahsedemeyiz. Çünkü artık vektörel bir büyüklük kullanılmaktadır. Kullanılan bu büyüklüğe hız denir.

Bir hareketlinin birim zamandaki yer değişmesine hız denir. Hız vektörel bir büyüklüktür. v sembolü ile gösterilir.  SI birim sisteminde hız birimi m/s dir. Günlük hayatta otomobillerin hızlarının birimleri km/h olarak alınır.

Sürat ve hız arasındaki fark , sürat kavramında yön ve doğrultu kullanılmaz . Yön ve doğrultu kullanılırsa hız ifade edilmiş olur.

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak: Atatürk Üniversitesi Fizik öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları

Hareket ile ilgili temel kavramlar nelerdir?

Hareket: Bir cismin herhangi bir referans noktasına göre zamanla yerdeğistirmesine denir.

Konum: Bir cismin herhangi bir noktaya göre yönlü uzaklığına denir. Vektörel bir büyüklüktür

Konum Vektörü: Bir cismin bulunduğu noktaya referans noktasından (başlangıç noktasından veya orijinden) çizilen ve yünü cismin bulunduğu noktaya doğru olan vektöre denir.

Yerdeğistirme: Bir cismin ilk konumuyla son konumu arasındaki yönlü uzaklığa denir, veya cismin son konumu ile ilk konumu arası en kısa mesafedir.  Vektöreldir

Yörünge: Hareket eden bir cismin hareketi sırasında izlediği yola yörünge denir. Yörünge skaler büyüklüktür. Birimi metredir.

Yol: Bir cismin katettiği toplam mesafedir. Skaler bir niceliktir.

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak:  Atatürk Üniversitesi  Fizik Öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları

Hız: Bir cismin birim zamandaki yerdeğistirmesine denir. Vektöreldir

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak:  Atatürk Üniversitesi  Fizik Öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları

Hareket göreceli midir?

Bir cismin hareket edip etmediğine karar verebilmek için cismi belli bir noktaya göre karşılaştırırız. Bir cismin hareket edip etmediğine karar verebilmek için belli bir referans noktası yani konum belirlememiz gerekmektedir. Birine göre hareketli olan cisim bir başka yerden bakan kişiye göre hareket etmiyor olabilir. Hareket göreceli bir kavramdır. Gözlemi yapan ve gözlenen cismin bulunduğu yere göre cismin hareket edip etmediğine karar verilebilir. Aynı cismi gözleyen iki kişiden birine göre gözlenen cisim hareket ediyor olabilirken diğer gözlemciye göre cisim duruyor olabilir.

Örneğin Dünya’dan Ay’a bakan bir kişi Ay’ın hep aynı yüzünü görür, Dünya’dan bakan kişiye göre Ay hareket etmiyordur. Ay’a Dünya’nın dışından bakan bir kişi Ay’ın hareket ettiğini görür. Veya yan yana duran iki otomobilin camından birbirine bakan iki kişi düşünelim. Otomobillerin hızı ve hareket yönü aynı ise etraflarında da karşılaştırma yapabilecekleri başka cisim göremiyorlarsa birbirlerini hareketsiz olarak algılarlar.

Oysa otomobillerin dışından bakan biri her iki otomobilin de hareketli olduğunu görür.

Bir cismin hareketi tanımlanırken belli bir nokta seçilir, seçilen bu noktaya göre cismin hareketi tanımlanır. Gözlem için seçilen bu nokta referans noktası olarak tanımlanır.

Bir cismin durumu incelenirken referans noktasının belirlenmemesi cismin hareket edip etmediğine karar verilirken karışıklıklara neden olur. Bu karışıklığın önlenmesi için cismin hareketi tanımlanırken mutlaka referans noktası belirlenmelidir.

Yukarıda verilen örneklerde Ay’ın hareketi incelenirken referans noktası olarak Dünya alınırsa Dünya’dan Ay’a bakan kişi Ay’ı hareketsiz görür. Oysa referans noktası olarak Dünya’nın dışında bulunan uzay gemisi alınırsa, uzay gemisinden Ay’a bakan astronot  Ay’ı hareket ediyor olarak görür.

Yan yana duran iki otobüste bulunan karşılıklı camlardan birbirlerine bakan iki yolcunun hareketleri incelenirken otobüsler aynı hızda ve aynı yöne doğru hareket ettiklerinde referans noktası olarak otobüslerin iç kısmı alınırsa otobüsten yanındaki otobüse bakan kişi için diğer otobüs hareketsiz olarak görülür. Oysa referans noktası olarak otobüslerin dışı alınırsa yolculara el sallayan kişiler için otobüsler hareket hâlindedir.

Dünya, Güneş ve evreni düşünürsek hiçbir referans noktası sabit değildir. Bir nokta bir referans sistemine göre sabit iken diğer bir referans noktasına göre hareket ediyor olabilir.

Bu nedenle bir cismin hareket edip etmediğine karar verilebilmesi için öncelikle cismin karşılaştırılmasının yapılabileceği belli bir noktanın belirlenmesi gerekmektedir.

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak:  Atatürk Üniversitesi  Fizik Öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları

Dalgalar

Dalga hareketi Nedir?
Durgun bir su birikintisine bir tas attığımızda, tasın suya düştüğü noktadan dışarıya doğru daireler seklinde bir hareketin yayıldığını görürüz. Bu hareket bir dalga hareketidir. Yine benzer şekilde rüzgarlı havada bayrak direğindeki bir bayrağın hareketi veya rüzgarlı bir havada bir buğday tarlasındaki hareket bir dalga hareketidir.

Sarsıntı veya titreşim hareketinin bir ortam aracılığı ile iletilmesine dalga hareketi denir. Dalga bir titreşim hareketidir. Bir ortama aktarılan enerjiyi başka bir ortama iletme şeklidir.

Dalgalar titreşim doğrultusuna ve Taşıdığı enerjiye göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır.

TİTREŞİM DOĞRULTUSUNA GÖRE DALGALAR

Enine dalgalar: Titreşim doğrultusu yayılma doğrultusuna dik olan  dalgalara enine dalgalar denir.

Örnek: Elektromanyetik Dalgalar, Yay dalgaları, Deprem dalgaları, Su dalgaları

Boyuna dalgalar: Titreşim doğrultusu yayılma doğrultusuna paralel olan bu dalgalara da boyuna dalgalar denir.

Örnek: Ses dalgaları,Yay dalgaları, Deprem dalgaları, Su dalgaları

Not: Sadece enine olan dalga Elektromanyetik dalgalar, sadece boyuna olan dalga Ses dalgaları. deprem, yay ve  su dalgaları hem enine dalga hem de boyuna dalga sınıfına girer

TAŞIDIĞI ENERJİYE GÖRE DALGALAR

Mekanik Dalga: Yayılabilmesi  için maddesel bir ortama ihtiyaç duyan dalgalara denir.

Örnek: Ses, yay,su,deprem dalgaları

Elektromanyetik Dalgalar: Yüklerin ivmeli hareketi ile oluşturulan, boşlukta ışık hızı ile yayılan, elektrik ve manyetik alana sahip dalgalara denir.

Örnek: Radyo Dalgaları, Morötesi Dalgalar, Kızılötesi Dalgalar, X ışınları….

TANIMLAR

Atma: Bir ortamda oluşan kısa süreli tek bir dalgaya atma denir.

Dalga: Bir ortamda ilerleyen sarsıntıya dalga denir. Atma periyodik olarak devam ederse dalga oluşur.

Genlik: Atmanın denge noktasına olan maksimum uzaklığına denir.  ve ”a” ile gösterilir.  Genliğin büyük veya küçük olması dalganın taşıdığı enerjiye bağlıdır.

Periyot:  Bir tam dalga oluşması için geçen süreye denir. Birimi saniyedir.  Periyot dalgayı oluşturan kaynağa bağlıdır. ”T” ile gösterilir.

Frekans :  Birim zamanda oluşan dalga sayısına frekans denir. Frekans birimi Hertz(Hz) veya 1/s dir.  Frekans dalgayı oluşturan kaynağa bağlıdır. ”F” ile gösterilir

Not: Frekans ve periyodun çarpımı her zaman  1’e eşittir    T.F=1

Dalga Boyu: Ard arda gelen iki dalga tepesi veya iki dalga çukuru arasındaki mesafeye dalga boyu denir. Dalga boyu birimi metre dir. Dalga boyu kaynağa ve ortama bağlıdır.  ”λ” ile gösterilir.

Dalganın Hızı: Dalganın birim zamanda aldığı yoldur. Dalganın hızı yalnızca ortama bağlıdır ” v” ile gösterilir. Dalganın hızı aşağıdaki formül ile hesaplanır.

λ= v.T   veya   λ= v/F

Akım ve Direnç

Akım Nedir=iletken bir telin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen  net yük miktarına akım denir.  Elektrik akımı Ampermetre ile ölçülür, birimi Amper dir.

Elektrik Akımının Yönü

Elektrik akımının yönü üretecin ‘+’ ucundan ‘-‘ ucuna doğru  , elektronların yönü ise tam tersidir eksiden artıya doğrudur.

Elektrik akımı tanımdan da anlaşılacağı gibi , aşağıda verilen formülle hesaplanır.

Maddelerin iletkenlik özellikleri:
Madde içindeki elektrik yüklerinin bir noktadan başka bir noktaya taşınmasına elektrik iletkenliği denir. Metallerde iletkenliği sağlayan serbest elektronlardır. Sıvı çözeltiler de ve gazlarda ise pozitif ve negatif yüklü iyonlar dır.

Katıların elektrik iletkenliği:
Katılar da iletkenliği sağlayan, yüklü tanecikler ve negatif yüklü serbest elektronlardır. Elektronlar metal içinde yer değiştirir, atomlar yer değiştiremez. Her elektronun gidebileceği belli bir mesafe vardır. Elektronlar bu mesafede hareket ederken başka elektronlara çarparak yüklerini aktarırlar. Böylece elektrik akısı sağlanmış olur.
İletkenliğe etki eden faktörler;
1. Sıcaklık
2. Bağ kuvveti
3. İletkenin boyu
4. İletkenin kesit alanı
5. İletkenin cinsi

Sıvıların elektrik iletkenliği:
Bir sıvının elektriği iletmesi için iyonları na ayrışabilmesi gerekir.

Gazların elektrik iletkenliği:
Gazlar normal şartlarda elektriği iletmemesi ne rağmen uygun şartlar oluşturulduğunda iletebilir.
Gazlar herhangi bir yolla iyonlaştırılırsa iletken hale gelebilirler. Bu durumda, ( + ) iyonlar katoda, ( – ) iyonlar anoda gidecek ve devreden bir akım geçecektir.
Gazların elektriği iletmesi için gerekli şart;

• Yüksek gerilim
• Düşük basınçtır.

Gazların elektriği iletmesi için iyonları na ayrışabilme özelliğini sağlaması gerekir.

 DİRENÇ

Bir iletkenin akıma karsı gösterdiği tepkiye direnç denir. Direnç birimi  ohm( Ω)

Bir iletkenin direnci;

1. Đletkenin boyuna ( ℓ )
2. İletkenin kesitine ( A )
3. Yapıldığı maddenin özdirencine (ρ )
4. Sıcaklığa bağlıdır.

R = Ro.( 1 + α.t )

R   : t derece de iletkenin direnci
Ro : 0 derece de iletkenin direnci
α   : İletkenin sıcaklıkla değişim katsayısı

Not: α katsayısı metaller için (+) alınır yani sıcaklık arttıkça metallerin direnci artar, metal olmayan maddeler için   (-)alınır . sıcaklık arttıkça dirençleri azalır

Özdirenç: Bir maddenin 1 m uzunluğunda ve 1 m2 lik kesitindeki kısmın direncine denir.
α veya ρ ile gösterilir ve maddeler için ayırt edici bir özelliktir.

Elektriklenme Çeşitleri

Cisimler sürtünme, dokunma ve etki ile olmak üzere üç şekilde elektrikle yüklenirler.

Sürtünme İle Elektriklenme

Çağımızdan iki bin yıl kadar önce Thales bir kumaşa sürttüğü kehribarın yanındaki iplik parçalarını ve saman çöplerini kendisine çektiğini gözlemiştir. Biz de  günlük hayatta saçımızı tararken, yün kazağımızı çıkarırken, balonun kağıt parçalarını çekerken sürtünme ile elektriklenmeyi gözlemleriz.

Sürtünme ile elektriklenme yalıtkan cisimlerde gerçekleşen elektriklenme çeşididir.  Yalıtkan cisimlerin serbest elektronları bulunmadığından dokunma ile yük alışverişi yapamazlar. Bu cisimlerin yüklenebilmesi için elektronlarının kuvvet yardımıyla serbest hale geçmesi gerekir . Bunu da yalıtkan cisimleri başka maddelere sürterek sağlarız. Örneğin ebonit çubuğu yün kumaşa sürterek.

Sürtünme ile elektriklenme de

• Toplam yük korunur
• Daima elektronlar alınır yada verilir, dolayısıyla cisimler zıt yükle yüklenirler.
• Alınan yük, verilen yüke eşittir. Sürtünmeden sonra cisimlerden birinin yükü  (+7)  ise diğer cismin yükü (-7)  dir.

Sürtünme ile elektriklenme de en çok kullanılan  iki örnek,

• Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde, ipek kumaş (-)  cam çubuk (+) yükle yüklenir.
• Ebonit çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde yün kumaş(+) ebonit çubuk(-) yükle yüklenir.

Dokunma İle Elektriklenme

Dokunma ile elektriklenme iletken cisimler arasında gerçekleşir. Yüksüz iletken bir cisim , elektrik yükü taşıyan başka bir iletken cisme dokundurulduğunda yüksüz cisim yüklü cisim yardımıyla yüklenir. Birbirine dokundurulan cisimler  toplam yükü yarıçapları oranında paylaşırlar ve yük dağılımı aşağıdaki gibi hesaplanır

Dokunma  ile Elektriklenmede elektriklenmede

• Pozitif yükler hareket edemezler hareket eden negatif yüklerdir.
• Birbirine dokundurulan cisimler kesinlikle zıt yüklerle yüklenmezler.
  -ikiside nötr olabilir.
  -ikisi de ( + ) olabilir.
  -ikiside ( – ) olabilir.
• Yüklü iletken cisimlerin sivri uçlarında daha fazla yük bulunur.Çünkü yükler aynı tür olduğu için birbirinden uzakta olmak isteyeceklerdir

Etki İle Elektriklenme(Tesir İle Elektriklenme)

En az biri yüklü iki cismin birbirine yaklaştırılmasıyla cisimlerde yük dengesi ve dağılımının değişmesidir.

İçi Boş Küre

1. Nötr ve küresel bir kabın içine pozitif yüklü bir cisim   bir iple sarkıtılırsa, küresel kabın içi (-) ve dısı (+)  yüklü olur.

2.Nötr küresel kabın içine (+) yüklü bir cisim dokundurulursa kabın içi nötr olur ve cismin yükünün tamamı küresel kabın dışında birikir.

3.Nötr küresel kabın dışına (+) yüklü bir cisim dokundurulursa, toplam yükü cisim ve küresel kap yarıçaplarıyla orantılı olarak paylaşırlar.

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak:  Atatürk Üniversitesi  Fizik Öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel Fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları

Elektrostatik Temel Kavramlar

Durgun haldeki elektrik yüklerinin aralarındaki etkileşme kuvvetlerini ve elektrikle yüklü cisimlerin denge durumlarını inceleyen fiziğin dalına elektrostatik denir.

Elektrik yüklerinin kaynağı atomun yapısında bulunan elektron ve proton adlı parçacıklardır. Bir atom ortasında çekirdek ve onun etrafında dolanan elektronlardan oluşmuştur. Atom çekirdeği de proton ve nötronlardan oluşmuştur. Burada çekirdek içinde bulunan protonların yüküne ( + ), elektronların yüküne de ( – ) denilmiştir.

Daha küçük parçalara bölünemeyen bir proton yada bir elektronun yüküne elementer ( e.y ) yük denir.

Bir elementer yük 1,6×10-19 C

Pozitif yüklü cisim:Bir cisim üzerinde protonların sayısı sayıca elektronların sayısından fazla fazla olan cisimlere pozitif yüklü cisim  denir.

Negatif yüklü cisim: Elektronların sayısı sayıca protonların sayısından fazla olan cisimlere negatif yüklü cisim denir.

Nötr cisim:  Proton sayısı  elektron sayısına  eşit ise cisme nötr cisim denir. Nötr cisme aynı zamanda yüksüz cisim denir. Yüksüz cisim yük olmadığı anlamına gelmez , yük sayıları birbirine eşittir.

• Proton ve elektronun yükleri eşit fakat zıttır.

Protonun kütlesi elektronun kütlesinin 1836 katıdır.

Not: Elektriklenme olayları elektronlarla gerçekleşir. Bir atomun son yörüngesinde ki valans elektronları dediğimiz kolay koparılabilen elektronların transferiyle elektriklenme olayı  gerçekleşir. Bir cisim üzerinde ne kadar fazla serbest elektron varsa o kadar iyi iletkendirler.

Elektriksel yükler ve özellikler:

•  Elektrik yükleri tanecikli yapıdadır. Küsuratlı olmaz.
• ( + ) ve ( – ) olmak üzere iki tür elektrik yükü vardır.
• Elektrik yüküne sahip en küçük parçacık elektronlardır. Bütün elektriksel olaylar madde içindeki elektronların hareketiyle gerçekleşir.
•  Bir cisim ( – ) yüklü ise elektron kazanmış, ( + ) yüklü ise elektron kaybetmiştir denir.
•  Bütün elektriksel olaylarda toplam yük korunur.
•  Bütün yükler birbirine itme ve çekme kuvveti uygularlar.
• Nötr yükler birbirine kuvvet uygulayamaz.

•  Zıt yüklü cisimler birbirini çekerler.

• Aynı yüklü cisimler birbirini iterler.

• Nötr cisimler yüklü cisimlerle biraz çekilirler.

İletken ve yalıtkan maddeler:

İletken cisim:Üzerinde serbest elektron bulunduran, elektrik akımını ileten maddelere denir. Örneğin, demir, bakır, metaller

Yalıtkan cisim:Üzerinde serbest elektron bulundurmayan, elektrik akımını iletmeyen cisimlere denir. Örneğin plastik, tahta, ametaller

 Elektriklenmeyi 3 ana gurupta inceleyebiliriz.

1. Sürtünme ile elektriklenme
2. Dokunma ile elektriklenme
3. Etki ile elektriklenme

Derleyen: Baki TURAN
Kaynak:  Atatürk Üniversitesi  Fizik Öğretmenliği Bölümü 1. Sınıf “Genel Fizik”  Dersi Ders Notları (Baki TURAN); Açık Öğretim Fizik Ders Kitapları ve MEB Liseler İçin Fizik Dersi Ders Kitapları