- Sınıf Fizik 1. Dönem 1. Yazılı Hazırlık – 100 Soru ve Cevap
Vektörler
- Soru: Vektörel ve skaler büyüklükler arasındaki fark nedir? Örneklerle açıklayınız.
Cevap: Vektörel büyüklükler, büyüklük ve yön bilgisi içerirken, skaler büyüklükler sadece büyüklük bilgisi içerir. Örnek: Hız vektörel (50 km/h doğuya), kütle skaler (70 kg). - Soru: Aynı düzlemdeki iki vektörün bileşkesi nasıl bulunur? Farklı yöntemleri açıklayınız.
Cevap: Paralelkenar metodu, üçgen metodu ve bileşenlerine ayırma metodu ile bulunur. - Soru: Bir vektörün x ve y bileşenleri nasıl bulunur? Formülünü yazınız.
Cevap: Bir vektörün büyüklüğü A ve yatayla yaptığı açı θ ise, x bileşeni Ax = A * cos(θ) ve y bileşeni Ay = A * sin(θ) ile bulunur. - Soru: Birim vektör nedir? Ne işe yarar?
Cevap: Büyüklüğü 1 birim olan vektördür. Bir doğrultuyu belirtmek için kullanılır. - Soru: İki vektörün eşit olması için hangi şartlar gereklidir?
Cevap: Büyüklükleri ve yönleri aynı olmalıdır. - Soru: Zıt vektör nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Büyüklükleri aynı, yönleri zıt olan vektörlerdir. Toplamları sıfırdır. - Soru: Bir vektörün negatif işareti ne anlama gelir?
Cevap: Vektörün yönünün tersine döndüğünü gösterir. - Soru: Vektörel toplama işleminde değişme özelliği var mıdır? Açıklayınız.
Cevap: Evet, vektörel toplamada değişme özelliği vardır. A + B = B + A. - Soru: Vektörel toplama işleminde birleşme özelliği var mıdır? Açıklayınız.
Cevap: Evet, vektörel toplamada birleşme özelliği vardır. (A + B) + C = A + (B + C). - Soru: Aynı doğrultudaki vektörlerin bileşkesi nasıl bulunur?
Cevap: Aynı yöndelerse büyüklükleri toplanır, zıt yöndelerse büyük olandan küçük olan çıkarılır ve bileşke büyük olanın yönündedir. - Soru: Birbirine dik iki vektörün bileşkesinin büyüklüğü nasıl bulunur?
Cevap: Pisagor teoremi ile bulunur: R² = A² + B². - Soru: Üç boyutlu uzayda bir vektör nasıl ifade edilir?
Cevap: A = (Ax, Ay, Az) şeklinde veya A = Ax i + Ay j + Az k şeklinde ifade edilir. - Soru: Konum vektörü nedir?
Cevap: Bir cismin seçilen bir referans noktasına göre bulunduğu yeri gösteren vektördür. - Soru: Yer değiştirme vektörü nedir?
Cevap: Bir cismin ilk konumundan son konumuna olan vektörel mesafedir. - Soru: Ortalama hız ve ortalama sürat arasındaki farkı vektörler açısından açıklayınız.
Cevap: Ortalama hız yer değiştirme vektörünün zamana bölümü (vektörel), ortalama sürat ise alınan toplam yolun zamana bölümüdür (skaler).
Kinematik - Soru: Konum, yer değiştirme ve alınan yol kavramlarını açıklayınız.
Cevap: Konum, bir cismin referans noktasına göre yeri; yer değiştirme, ilk ve son konum arasındaki vektörel fark; alınan yol ise cismin hareket ederken katettiği toplam mesafedir. - Soru: Ortalama hız ve anlık hız arasındaki fark nedir?
Cevap: Ortalama hız belirli bir zaman aralığındaki toplam yer değiştirmenin toplam zamana oranıdır. Anlık hız ise çok kısa bir zaman aralığındaki (anlık) hızdır. - Soru: Düzgün doğrusal hareket nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Bir cismin sabit hızla aynı doğru üzerinde hareket etmesidir. İvmesi sıfırdır. - Soru: Düzgün doğrusal harekette konum-zaman ve hız-zaman grafikleri nasıl olur? Çizerek gösteriniz.
Cevap: Konum-zaman grafiği eğimli bir doğru, hız-zaman grafiği ise yatay bir doğrudur. - Soru: İvme nedir? Birimi nedir?
Cevap: Hızdaki birim zamandaki değişimdir. Birimi m/s²’dir. - Soru: Düzgün hızlanan doğrusal hareket nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Bir cismin sabit ivmeyle aynı doğru üzerinde hızlanmasıdır. - Soru: Düzgün yavaşlayan doğrusal hareket nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Bir cismin sabit ivmeyle aynı doğru üzerinde yavaşlamasıdır. İvme ve hız vektörleri zıt yönlüdür. - Soru: Düzgün hızlanan doğrusal harekette konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafikleri nasıl olur? Çizerek gösteriniz.
Cevap: Konum-zaman grafiği yukarı doğru eğimli bir parabol, hız-zaman grafiği yukarı doğru eğimli bir doğru, ivme-zaman grafiği ise yatay bir doğrudur. - Soru: Düzgün yavaşlayan doğrusal harekette konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafikleri nasıl olur? Çizerek gösteriniz.
Cevap: Konum-zaman grafiği önce yukarı sonra aşağı doğru eğimli bir parabol, hız-zaman grafiği aşağı doğru eğimli bir doğru, ivme-zaman grafiği ise yatay bir doğrudur (negatif değerde). - Soru: Serbest düşme nedir? Hangi ivme ile gerçekleşir?
Cevap: Hava direncinin ihmal edildiği durumda, sadece yerçekimi etkisiyle gerçekleşen harekettir. Yerçekimi ivmesi (g) ile gerçekleşir. - Soru: Serbest düşmede bir cismin yere düşme süresi ve yere çarpma hızı nelere bağlıdır?
Cevap: Başlangıç yüksekliğine bağlıdır. - Soru: Yukarı doğru düşey atış hareketi nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Bir cismin yukarı doğru ilk hızla atılmasıdır. Önce yavaşlar, durur ve sonra aşağı düşer. - Soru: Yukarı doğru düşey atış hareketinde cismin çıkabileceği maksimum yükseklik nasıl bulunur?
Cevap: v₀² = 2gh_max formülü ile bulunur (v₀: ilk hız, g: yerçekimi ivmesi). - Soru: Yukarı doğru düşey atış hareketinde cismin tekrar atıldığı noktaya düşme süresi nasıl bulunur?
Cevap: t_uçuş = 2v₀/g formülü ile bulunur. - Soru: Aşağı doğru düşey atış hareketi nedir? Özelliklerini yazınız.
Cevap: Bir cismin aşağı doğru ilk hızla atılmasıdır. Sürekli hızlanır. - Soru: Yatay atış hareketi nedir? Hangi hareketlerin birleşimidir?
Cevap: Bir cismin yatay doğrultuda ilk hızla atılmasıdır. Yatayda sabit hızlı hareket ve düşeyde serbest düşme hareketinin birleşimidir. - Soru: Yatay atış hareketinde cismin menzili nelere bağlıdır?
Cevap: İlk yatay hıza ve düşeydeki düşme süresine (yani yüksekliğe) bağlıdır. - Soru: Eğik atış hareketi nedir? Hangi hareketlerin birleşimidir?
Cevap: Bir cismin yatayla belirli bir açı yapacak şekilde ilk hızla atılmasıdır. Yatayda sabit hızlı hareket ve düşeyde yukarı doğru düşey atış hareketinin birleşimidir. - Soru: Eğik atış hareketinde cismin menzili, maksimum yüksekliği ve uçuş süresi nelere bağlıdır?
Cevap: İlk hıza ve atış açısına bağlıdır. - Soru: Bağıl hız nedir? Nasıl hesaplanır?
Cevap: Bir gözlemcinin başka bir hareketli cisme göre ölçtüğü hızdır. V_bağıl = V_gözlenen – V_gözlemci formülü ile hesaplanır (vektörel çıkarma). - Soru: Bir nehirde akıntıya göre hareket eden bir teknenin yere göre hızı nasıl bulunur?
Cevap: Teknenin suya göre hızı ile suyun yere göre hızı (akıntı hızı) vektörel olarak toplanır. - Soru: Hız-zaman grafiğinin altında kalan alan neyi ifade eder?
Cevap: Yer değiştirmeyi ifade eder. - Soru: İvme-zaman grafiğinin altında kalan alan neyi ifade eder?
Cevap: Hızdaki değişimi ifade eder. - Soru: Anlık ivme nasıl tanımlanır?
Cevap: Hızdaki değişimin zaman aralığı sıfıra yaklaşırkenki limit değeridir. - Soru: Sabit ivmeli hareket için temel kinematik denklemleri yazınız.
Cevap: - v = v₀ + at
- x = x₀ + v₀t + (1/2)at²
- v² = v₀² + 2a(x – x₀)
Dinamik - Soru: Kütle ve ağırlık arasındaki fark nedir? Birimlerini yazınız.
Cevap: Kütle, bir cismin madde miktarıdır (birimi kg). Ağırlık ise cisme etki eden yerçekimi kuvvetidir (birimi Newton). - Soru: Newton’un birinci yasası (eylemsizlik yasası) nedir? Örnek veriniz.
Cevap: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise, cisim duruyorsa durmaya devam eder, sabit hızla hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder. Örnek: Ani fren yapan otobüste yolcuların öne doğru gitmesi. - Soru: Newton’un ikinci yasası nedir? Formülünü yazınız.
Cevap: Bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. F_net = ma. - Soru: Newton’un üçüncü yasası (etki-tepki yasası) nedir? Örnek veriniz.
Cevap: Her etkiye karşı eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır. Örnek: Bir cisme kuvvet uyguladığımızda cismin de bize aynı büyüklükte ve zıt yönde kuvvet uygulaması. - Soru: Sürtünme kuvveti nedir? Çeşitlerini yazınız.
Cevap: İki yüzeyin birbirine göre hareketini zorlaştıran veya engelleyen kuvvettir. Statik sürtünme kuvveti ve kinetik sürtünme kuvveti olmak üzere iki çeşidi vardır. - Soru: Statik sürtünme kuvveti nedir? Maksimum değeri nelere bağlıdır?
Cevap: Cisim dururken harekete başlamasını engelleyen sürtünme kuvvetidir. Maksimum değeri yüzeylerin cinsine ve yüzeylere dik olan normal kuvvete bağlıdır. - Soru: Kinetik sürtünme kuvveti nedir? Nelere bağlıdır?
Cevap: Cisim hareket halindeyken etki eden sürtünme kuvvetidir. Yüzeylerin cinsine ve yüzeylere dik olan normal kuvvete bağlıdır. - Soru: Sürtünme katsayısı nedir? Birimi var mıdır?
Cevap: Sürtünen yüzeylerin cinsine bağlı olan orantı katsayısıdır. Birimi yoktur. - Soru: Hava direnci nedir? Nelere bağlıdır?
Cevap: Bir cismin hava içinde hareket ederken karşılaştığı direnç kuvvetidir. Cismin şekline, büyüklüğüne ve hızına bağlıdır. - Soru: Limit hıza ulaşan bir cismin ivmesi ne olur?
Cevap: Sıfır olur çünkü net kuvvet sıfırdır (hava direnci ağırlığa eşit olur). - Soru: İş nedir? Birimi nedir?
Cevap: Bir kuvvetin bir cismi kendi doğrultusunda yer değiştirmesi sonucu yapılan enerji aktarımıdır. Birimi Joule’dür (J). - Soru: Sabit bir kuvvetin yaptığı iş nasıl hesaplanır? Formülünü yazınız.
Cevap: W = F * Δx * cos(θ) (F: kuvvet, Δx: yer değiştirme, θ: kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı). - Soru: Değişken bir kuvvetin yaptığı iş nasıl bulunur?
Cevap: Kuvvet-konum grafiğinin altında kalan alan hesaplanarak bulunur. - Soru: Güç nedir? Birimi nedir?
Cevap: Birim zamanda yapılan iştir veya birim zamanda harcanan enerjidir. Birimi Watt’tır (W). - Soru: Ortalama güç nasıl hesaplanır? Formülünü yazınız.
Cevap: P_ort = W / Δt (W: yapılan iş, Δt: geçen zaman). - Soru: Anlık güç nasıl hesaplanır? Formülünü yazınız.
Cevap: P_anlık = F * v (F: anlık kuvvet, v: anlık hız). - Soru: Kinetik enerji nedir? Formülünü yazınız.
Cevap: Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. KE = (1/2)mv². - Soru: Potansiyel enerji nedir? Çeşitlerini yazınız.
Cevap: Bir cismin konumundan veya durumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Yerçekimi potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi olmak üzere iki çeşidi vardır. - Soru: Yerçekimi potansiyel enerjisi nasıl hesaplanır? Formülünü yazınız.
Cevap: PE_yerçekimi = mgh (m: kütle, g: yerçekimi ivmesi, h: referans noktasına göre yükseklik). - Soru: Esneklik potansiyel enerjisi nasıl hesaplanır? Formülünü yazınız.
Cevap: PE_esneklik = (1/2)kx² (k: yay sabiti, x: yayın denge konumundan uzaklaşma miktarı). - Soru: İş-enerji teoremi nedir? İfade ediniz.
Cevap: Bir cisme etki eden net kuvvetin yaptığı iş, cismin kinetik enerjisindeki değişime eşittir. W_net = ΔKE. - Soru: Mekanik enerji nedir?
Cevap: Bir sistemin kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamıdır. - Soru: Enerjinin korunumu ilkesi nedir? Açıklayınız.
Cevap: İzole bir sistemde toplam enerji sabittir, yoktan var edilemez ve var olan enerji yok edilemez, sadece bir türden başka bir türe dönüşebilir. - Soru: Sürtünmeli yüzeylerde enerji korunumu nasıl ifade edilir?
Cevap: Başlangıçtaki mekanik enerji, son durumdaki mekanik enerji ile sürtünme nedeniyle ısıya dönüşen enerjiye eşittir. - Soru: Merkezi kuvvet nedir? Örnek veriniz.
Cevap: Doğrultusu her zaman sabit bir noktadan (merkezden) geçen kuvvettir. Örnek: Yerçekimi kuvveti, Coulomb kuvveti. - Soru: İpteki gerilme kuvveti nedir?
Cevap: Bir ipin gerilmesi sonucu oluşan ve ip boyunca yayılan kuvvettir. - Soru: Normal kuvvet nedir?
Cevap: Bir yüzeyin bir cisme uyguladığı ve yüzeye dik olan tepki kuvvetidir. - Soru: Makaralar ne işe yarar? Çeşitlerini yazınız.
Cevap: Kuvvetin yönünü değiştirmek veya daha küçük bir kuvvetle daha büyük bir yükü kaldırmak için kullanılır. Sabit makara ve hareketli makara olmak üzere iki temel çeşidi vardır. - Soru: Basit bir eğik düzlemde bir cismi yukarı çekmek için gereken minimum kuvvet nedir (sürtünme yok)?
Cevap: Cismin ağırlığının eğik düzlem doğrultusundaki bileşenine eşittir: F = mg * sin(θ) (θ: eğik düzlemin yatayla yaptığı açı). - Soru: Momentum (lineer momentum) nedir? Formülünü ve birimini yazınız.
Cevap: Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımıdır. p = mv. Birimi kg.m/s’dir.
Karışık Sorular - Soru: Hızlanan bir asansördeki bir kişinin ağırlığı nasıl hissedilir? Neden?
Cevap: Normal ağırlığından daha fazla hissedilir çünkü asansör yukarı doğru ivmelenirken zeminin kişiye uyguladığı normal kuvvet artar. - Soru: Yavaşlayan bir asansördeki bir kişinin ağırlığı nasıl hissedilir? Neden?
Cevap: Normal ağırlığından daha az hissedilir çünkü asansör yukarı doğru yavaşlarken (aşağı doğru ivmelenirken) zeminin kişiye uyguladığı normal kuvvet azalır. - Soru: Sabit hızla hareket eden bir asansördeki bir kişinin ağırlığı nasıl hissedilir? Neden?
Cevap: Normal ağırlığı gibi hissedilir çünkü asansörün ivmesi sıfırdır ve net kuvvet sıfırdır. - Soru: Boşlukta serbest bırakılan iki farklı kütleli cisim aynı anda mı yere düşer? Neden?
Cevap: Evet, aynı anda düşerler çünkü serbest düşme ivmesi kütleden bağımsızdır (hava direnci ihmal edilirse). - Soru: Bir cismin kinetik enerjisi 4 katına çıkarsa hızı kaç katına çıkar?
Cevap: 2 katına çıkar çünkü KE ∝ v². - Soru: Bir cismin hızını 3 katına çıkarırsak kinetik enerjisi kaç katına çıkar?
Cevap: 9 katına çıkar çünkü KE ∝ v². - Soru: Bir yayı 2 cm sıkıştırmak için gereken kuvvet F ise, aynı yayı 4 cm sıkıştırmak için gereken kuvvet kaç F’dir? (Hooke Yasası geçerli)
Cevap: 2F’dir çünkü Hooke Yasası’na göre F = kx (kuvvet uzama veya sıkışma miktarıyla doğru orantılıdır). - Soru: Bir yayı x kadar sıkıştırmak için yapılan iş W ise, aynı yayı 2x kadar sıkıştırmak için yapılan iş kaç W’dir?
Cevap: 4W’dir çünkü yapılan iş esneklik potansiyel enerjisine eşittir ve PE ∝ x². - Soru: Enerji birimi Joule ile güç birimi Watt arasındaki ilişki nedir?
Cevap: 1 Watt = 1 Joule / saniye. - Soru: Bir cismin momentumu değişiyorsa kesinlikle neyi değişiyordur?
Cevap: Hızı (ya büyüklüğü ya da yönü veya her ikisi). - Soru: Bir cisme etki eden net kuvvet sıfır ise momentumu nasıl değişir?
Cevap: Momentumu değişmez (sabit kalır). - Soru: Bir cismin ivmesi sıfır ise hızı hakkında ne söylenebilir?
Cevap: Hızı sabittir (hem büyüklük hem de yön olarak). - Soru: Bir cismin hızı sıfır ise ivmesi hakkında ne söylenebilir?
Cevap: İvmesi sıfır olabilir (duran cisim) veya sıfırdan farklı olabilir (örneğin yukarı atılan bir cismin en üst noktada hızı sıfır ama ivmesi yerçekimi ivmesidir). - Soru: Vektörel bir büyüklük olan hız ile skaler bir büyüklük olan sürat arasındaki temel farkı açıklayınız.
Cevap: Hız, birim zamandaki yer değiştirme (yönlü), sürat ise birim zamandaki alınan yoldur (yönsüz). - Soru: Günlük hayattan eylemsizlik prensibine örnekler veriniz.
Cevap: Otobüs aniden hareket ettiğinde yolcuların geriye doğru savrulması, araba hızla giderken aniden durduğunda yolcuların öne doğru savrulması. - Soru: Günlük hayattan etki-tepki prensibine örnekler veriniz.
Cevap: Yürürken ayağımızın yere kuvvet uygulaması ve yerin de bize aynı büyüklükte zıt yönde kuvvet uygulaması, bir duvara yumruk attığımızda elimizin acıması. - Soru: Neden paraşütle atlayan bir kişi bir süre sonra sabit hızla yere iner?
Cevap: Çünkü hava direnci artar ve bir süre sonra yerçekimi kuvvetine eşitlenir, bu durumda net kuvvet sıfır olur ve ivme de sıfır olur, dolayısıyla sabit hızla hareket eder. - Soru: Bir cismi eğik bir yüzeyde yukarı doğru iterken sürtünme kuvvetinin yönü nasıldır?
Cevap: Hareket yönüne zıt yönde, yani aşağı doğru eğik düzlem boyunca. - Soru: Bir cismi eğik bir yüzeyde aşağı doğru kayarken sürtünme kuvvetinin yönü nasıldır?
Cevap: Hareket yönüne zıt yönde, yani yukarı doğru eğik düzlem boyunca. - Soru: Bir cisme aynı anda etki eden iki kuvvetin bileşkesinin alabileceği en büyük ve en küçük değerler nelerdir? (Kuvvetlerin büyüklükleri F1 ve F2)
Cevap: En büyük değer: F1 + F2 (aynı yönde olduklarında), en küçük değer: |F1 – F2| (zıt yönde olduklarında). - Soru: Hangi durumda bir cismin ağırlığı sıfır olabilir?
Cevap: Yerçekimi etkisinin olmadığı bir ortamda (örneğin uzayın derinliklerinde). - Soru: Bir cismin kütlesi değişirse ağırlığı nasıl değişir?
Cevap: Ağırlık kütle ile doğru orantılı olduğu için kütle artarsa ağırlık da artar, kütle azalırsa ağırlık da azalır. - Soru: Bir cismin bulunduğu gezegen değişirse ağırlığı nasıl değişir?
Cevap: Ağırlık yerçekimi ivmesine bağlı olduğu için, gezegenin yerçekimi ivmesi değişirse cismin ağırlığı da değişir. - Soru: Bir cismi sabit hızla yatay bir yüzeyde hareket ettirmek için hangi kuvvetler dengelenmelidir?
Cevap: Uygulanan kuvvet ile sürtünme kuvveti dengelenmelidir. Ayrıca yukarı doğru normal kuvvet ile aşağı doğru ağırlık da dengelenmelidir. - Soru: Eğik atış hareketinde yatay hız bileşeni neden sabittir?
Cevap: Yatay doğrultuda ivme olmadığı için (hava direnci ihmal edilirse). - Soru: Eğik atış hareketinde düşey hız bileşeni nasıl değişir?
Cevap: Yukarı çıkarken yerçekimi nedeniyle azalır, en üst noktada sıfır olur ve aşağı inerken yerçekimi nedeniyle artar. - Soru: Bir cismin hem kinetik hem de potansiyel enerjisinin aynı anda artabileceği bir durum var mıdır? Örnek veriniz.
Cevap: Evet, örneğin yukarı doğru hızlanarak atılan bir cismin hem yüksekliği hem de hızı arttığı için hem potansiyel hem de kinetik enerjisi artar (ancak bu durumda sisteme dışarıdan enerji veriliyor demektir). - Soru: Bir cismin kinetik enerjisi azalırken potansiyel enerjisi artabilir mi? Örnek veriniz.
Cevap: Evet, örneğin yukarı doğru atılan bir cismin hızı azalırken yüksekliği arttığı için kinetik enerjisi azalır, potansiyel enerjisi artar. - Soru: Bir cismin potansiyel enerjisi azalırken kinetik enerjisi artabilir mi? Örnek veriniz.
Cevap: Evet, örneğin serbest düşmeye bırakılan bir cismin yüksekliği azalırken hızı arttığı için potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar. - Soru: Fiziksel nicelikleri temel ve türetilmiş nicelikler olarak sınıflandırınız ve her birine örnekler veriniz.
Cevap: - Temel Nicelikler: Kütle (kg), Uzunluk (m), Zaman (s), Elektrik Akımı (A), Sıcaklık (K), Işık Şiddeti (cd), Madde Miktarı (mol).
- Türetilmiş Nicelikler: Hız (m/s), İvme (m/s²), Kuvvet (N), Enerji (J), Güç (W), Basınç (Pa).