9. Sınıf Fizik

9. Sınıf Fizik: Temel ve Türetilmiş Nicelikler, Vektörler, Kuvvetler ve Hareket

Kuvvet ve Hareket · 9. sınıf

Klevi Fen Laboratuvarı · Klevero ekibi · yapay zekâ destekli · Güncellendi:

Kazanımlar

  • FİZ.9.2.1 Birimleri SI birim sisteminde verilen temel ve türetilmiş nicelikleri sınıflandırabilme
  • FİZ.9.2.2 Skaler ve vektörel nicelikleri karşılaştırabilme
  • FİZ.9.2.3 Aynı doğrultu üzerinde yer alan farklı vektörlerin yön ve büyüklüklerine yönelik bilimsel çıkarım…
  • FİZ.9.2.4 Vektörlerin toplanmasında kullanılan uç uca ekleme ve paralelkenar yöntemi ile bileşenlerine ayırma…
  • FİZ.9.2.5 Doğadaki temel kuvvetleri karşılaştırabilme
  • FİZ.9.2.6 Hareketin temel kavramlarının tanımlarına yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme
  • FİZ.9.2.7 Hareket türlerini sınıflandırabilme

Konu Özeti

Fiziksel nicelikler ölçülebilen büyüklüklerdir ve SI birim sisteminde temel ve türetilmiş olarak sınıflandırılır. Bazı nicelikler yalnızca büyüklükle (skaler), bazıları ise büyüklük, doğrultu ve yönle (vektörel) ifade edilir. Bu ünitede vektörlerin toplanması, doğadaki temel kuvvetler ve hareketin temel kavramları ele alınır. Konu, bileşke ve hareket sorularının temelini oluşturur.

Temel Kavramlar

Temel nicelikler: SI sisteminde 7 temel nicelik vardır ve her birinin kendi birimi bulunur.

Temel nicelikSI birimiSembol
Uzunlukmetrem
Kütlekilogramkg
Zamansaniyes
Elektrik akımıamperA
SıcaklıkkelvinK
Madde miktarımolmol
Işık şiddetikandelacd
  • Türetilmiş nicelik örnekleri: alan (m²), hacim (m³), hız (m/s), ivme (m/s²), kuvvet (N = kg·m/s²), yoğunluk (kg/m³), basınç (Pa = N/m²), enerji (J), güç (W).
  • Temel nicelik, SI'da kendi birimi olan yedi nicelikten biridir; birimi bu temel birimlerin bileşimi olan nicelik türetilmiştir.
  • Ağırlık ve kuvvet türetilmiştir; kütle temeldir. Bu, sık karıştırılan bir noktadır.
  • Skaler nicelikler yalnızca büyüklükle, vektörel nicelikler büyüklük, doğrultu ve yönle tanımlanır.
ÖzellikSkalerVektörel
TanımYalnızca büyüklüğü (sayı ve birim) vardırBüyüklük, doğrultu ve yönü vardır
ÖrneklerKütle, zaman, sürat, yol, sıcaklık, enerji, hacim, yoğunlukYer değiştirme, hız, ivme, kuvvet, ağırlık
İşlemAritmetik toplamaVektörel toplama (yön önemlidir)

Vektörler ok ile gösterilir; okun uzunluğu büyüklüğü, doğrultusu ve ucu ise yönü belirtir.

Aynı doğrultudaki vektörler (FİZ.9.2.3): Vektörler aynı doğrultudaysa yönlerine göre ya toplanır ya çıkarılır. Bir yön pozitif, zıt yön negatif alınarak cebirsel toplama yapılır.

R = F₁ + F₂ (aynı yön) | R = |F₁ − F₂| (zıt yön)

  • Bileşke, vektörlerin aynı yönlü olduğu durumda en büyük, zıt yönlü olduğunda en küçük değerini alır.
  • Bileşkenin yönü, büyüklüğü fazla olan vektörün yönündedir.

Vektörlerin toplanması ve bileşenlere ayrılması (FİZ.9.2.4):

  • Uç uca ekleme: Birinci vektörün ucuna ikincinin başlangıcı getirilir (yön ve büyüklük korunarak). Bileşke, ilk vektörün başlangıcından son vektörün ucuna çizilir.
  • Paralelkenar yöntemi: İki vektörün başlangıçları aynı noktada olacak şekilde çizilir ve uçlarından paralel çizgilerle paralelkenar oluşturulur. Ortak başlangıçtan karşı köşeye çizilen köşegen bileşkedir.
  • Bileşenlere ayırma: Bir vektör, birbirine dik x ve y eksenleri üzerindeki iki bileşenin toplamı olarak yazılır. Bileşenler, vektörün ucundan eksenlere çizilen dik doğrularla bulunur.

R² = F₁² + F₂² (vektörler birbirine dik)

Doğadaki temel kuvvetler (FİZ.9.2.5):

KuvvetEtki alanı / özellikBağıl şiddet
Kütle çekimKütleli tüm cisimler arasında; uzun menzilli, daima çekici; gezegen ve yıldız hareketlerini belirlerEn zayıf
ElektromanyetikYüklü parçacıklar arasında; çekici veya itici; uzun menzilli; atom ve moleküllerin yapısını belirlerKütle çekimden çok güçlü
Zayıf nükleerÇekirdek içinde; bazı radyoaktif bozunmalardan sorumlu; çok kısa menzilliGüçlü nükleerden zayıf, kütle çekimden güçlü
Güçlü nükleerÇekirdekte proton ve nötronları bir arada tutar; çok kısa menzilliEn güçlü

Şiddet sıralaması: güçlü nükleer > elektromanyetik > zayıf nükleer > kütle çekim.

Hareketin temel kavramları (FİZ.9.2.6):

  • Konum: Cismin seçilen bir referans noktasına göre bulunduğu yerdir (vektörel).
  • Yol: Cismin hareketi boyunca aldığı toplam uzunluktur (skaler, 0 veya pozitif).
  • Yer değiştirme: Başlangıç konumundan son konuma çizilen vektördür (vektörel). Büyüklüğü yoldan büyük olamaz.
  • Sürat: Birim zamanda alınan yoldur (skaler). Ortalama sürat = toplam yol / toplam zaman.
  • Hız: Birim zamandaki yer değiştirmedir (vektörel). Ortalama hız = yer değiştirme / zaman.
  • İvme: Birim zamandaki hız değişimidir (vektörel), birimi m/s².

v = Δx / Δt | a = Δv / Δt | sürat = yol / zaman

Hareket türleri (FİZ.9.2.7): Hareketler yörüngeye ve hız değişimine göre sınıflandırılır.

SınıflandırmaTürÖzellik
Yörüngeye göreDoğrusal hareketYörünge doğrudur
Yörüngeye göreEğrisel hareket (dairesel, parabolik vb.)Yörünge eğridir; hız yönü sürekli değişir
Hız değişimine göreDüzgün hareket (sabit hızlı)Hız büyüklük ve yönce sabit, ivme sıfır
Hız değişimine göreDeğişken hareketHızın büyüklüğü veya yönü değişir, ivme vardır
Hız değişimine göreDüzgün hızlanan / yavaşlayanHız eşit zaman aralıklarında eşit miktarda artar veya azalır, ivme sabittir
PeriyodikTitreşim, dairesel, salınımBelirli zaman aralıklarında kendini tekrar eder
  • Sürati sabit olan dairesel yörüngede dönen cismin hızı değişir (yön değişir), yani ivmesi vardır.
  • Hız ile ivme aynı yönlüyse cisim hızlanır; zıt yönlüyse yavaşlar.
  • Eşit zaman aralıklarında eşit yer değiştirme yapan doğrusal hareket düzgün doğrusal harekettir.

Notun devamı (Klevero uygulamasında)

  • Adım Adım Örnekler
  • Sık Yapılan Hatalar
  • Mini Özet Tablo
  • Kontrol Soruları