9. Sınıf Fizik · Ünite 2
Evrensel Bilim Dili: SI Birim Sistemi ve Nicelikler
Bilimde ortak dil olan Uluslararası Birim Sistemi'nin (SI) önemini kavrayacak, temel büyüklükleri ve vektörleri günlük hayattan örneklerle keşfedeceğiz.
Kazanım FİZ.9.2.1 · 40 dk okuma
Neden Ortak Bir Dile İhtiyacımız Var?
Hayal edin: Eski çağlarda yaşıyorsunuz ve pazardan kumaş alacaksınız. Satıcıya 'Bana 3 kulaç kumaş ver' diyorsunuz. Ancak satıcının kolları sizinkinden çok daha kısa! Bu durumda beklediğinizden çok daha az kumaş alırsınız. İşte tarihte bu tür karışıklıkları önlemek ve bilimsel çalışmaları dünyanın her yerinde anlaşılır kılmak için ortak bir ölçüm sistemine ihtiyaç duyulmuştur.
Temel Büyüklükler ve SI Birimleri
Fizikte başka hiçbir büyüklüğe ihtiyaç duymadan tek başına ifade edilebilen büyüklüklere 'Temel Büyüklükler' diyoruz. Bu büyüklüklerin SI sisteminde kesin ve değişmez birimleri vardır. Aşağıda fizikteki temel büyüklükleri ve evrensel (SI) birimlerini inceleyelim:
- Uzunluk: Metre (m)
- Kütle: Kilogram (kg)
- Zaman: Saniye (s)
- Sıcaklık: Kelvin (K)
- Elektrik Akımı: Amper (A)
- Işık Şiddeti: Kandela (cd)
- Madde Miktarı: Mol (mol)
Türetilmiş Büyüklükler
Temel büyüklükleri kullanarak elde ettiğimiz büyüklüklere 'Türetilmiş Büyüklükler' diyoruz. Örneğin hız, uzunluğun (metre) zamana (saniye) bölünmesiyle elde edilir ve birimi m/s olur. Kuvvet (Newton), Enerji (Joule) ve Basınç (Pascal) da türetilmiş büyüklüklere örnektir.
Skaler ve Vektörel Büyüklükler (Yönün Önemi)
Büyüklükleri ifade ederken yön belirtmeye gerek duyup duymadığımız çok önemlidir. Sadece bir sayı ve birimle tam olarak anlatılabilen büyüklüklere 'Skaler Büyüklük' (Örnek: Kütle, Zaman, Sıcaklık) denir. Ancak yönü, doğrultusu, şiddeti ve başlangıç noktası olan büyüklüklere 'Vektörel Büyüklük' (Örnek: Kuvvet, Hız) diyoruz.
Zenginleştirme: Vektörleri Toplamak (Bileşke Vektör)
Bir cisme birden fazla kuvvet etki ettiğinde, hepsinin yaptığı etkiyi tek başına yapabilen kuvvete 'Bileşke Vektör' deriz. Eğer iki vektör aynı yönlüyse büyüklükleri toplanır. Zıt yönlüyse büyükten küçük çıkarılır. Aşağıdaki çizimde aynı yöne çeken iki kuvvetin (5 N ve 3 N) toplamının nasıl 8 N'luk bir bileşke vektör (R) oluşturduğunu görebilirsiniz.
Evrensel Bilim Dili: SI Birim Sistemi ve Nicelikler: Alıştırma Soruları
1. Aşağıdakilerden hangisi Uluslararası Birim Sistemi'ne (SI) göre 'uzunluk' birimidir?
- A) Kilometre
- B) Santimetre
- C) Metre
- D) Mil
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Metre
Uluslararası Birim Sistemi'nde (SI) uzunluk temel büyüklüktür ve standart kabul edilen birimi Metre'dir.
2. Fizikteki büyüklükler temel ve türetilmiş olarak sınıflandırılır. Buna göre aşağıdakilerden hangisi temel bir büyüklüktür?
- A) Kuvvet
- B) Hız
- C) Kütle
- D) Enerji
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Kütle
Kütle, tek başına ifade edilebilen temel bir büyüklüktür. Kuvvet, hız ve enerji ise formüllerle temel büyüklüklerden türetilir.
3. Bir öğrenci laboratuvarda suyun kaynamaya başlama sıcaklığını ölçüyor ve bilimsel bir makale yazmak istiyor. Öğrenci hazırlayacağı bilimsel raporda SI birim sistemini kullanmak zorundadır. Buna göre sıcaklık ölçümünü hangi birimle ifade etmelidir?
- A) Santigrat Derece (°C)
- B) Fahrenheit (°F)
- C) Joule (J)
- D) Kelvin (K)
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Kelvin (K)
Günlük hayatta Santigrat derece sık kullanılsa da, SI sisteminde bilimsel standart sıcaklık birimi Kelvin (K)'dir.
4. Skaler büyüklükler sadece sayı ve birimle ifade edilirken, vektörel büyüklüklerde yön belirtmek zorunludur. Buna göre aşağıdakilerden hangisini ifade ederken bir 'yön' belirtmemiz gerekir?
- A) Bir filin kütlesi
- B) Dersin süresi
- C) Masayı itmek için uygulanan kuvvet
- D) Odanın sıcaklığı
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Masayı itmek için uygulanan kuvvet
Kuvvet vektörel bir büyüklüktür; bu nedenle sadece ne kadar güçlü ittiğiniz (sayı ve birim) değil, hangi yöne ittiğiniz de önemlidir.
5. Bir masaya sağa doğru 12 Newton ve sola doğru 5 Newton şiddetinde iki farklı kuvvet uygulanmaktadır. Sürtünmelerin önemsenmediği bu durumda masaya etki eden 'Bileşke Vektör'ün (net kuvvetin) yönü ve büyüklüğü nedir?
- A) Sağa doğru 17 Newton
- B) Sağa doğru 7 Newton
- C) Sola doğru 7 Newton
- D) Sola doğru 17 Newton
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Sağa doğru 7 Newton
Vektörler zıt yönlü olduğunda birbirinden çıkarılır. 12 N (sağa) - 5 N (sola) = 7 N kalır ve büyük olanın yönünde, yani sağa doğru olur.