ÖN SÖZ - pegem.net 1- TANITIM.pdf · ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, Elinizdeki bu kitap,...

FİZİK

2 10 8

kpss

ÖABT

Öncebiz sorduk

50 Soruda

SORU32

GüncellenmişYeni

Baskı

ALAN BİLGİSİALAN EĞİTİMİ

KOMİSYONÖABT Fizik Konu Anlatımlı

ISBN 978-605-318-900-8

Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© Pegem AkademiBu kitabın basım, yayım ve satış hakları

Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. AŞ’ye 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.

7. Baskı: 2018, Ankara

Proje-Yayın: Çağla BardakcıoğluDizgi-Grafik Tasarım: Hilal Sultan Coşkun

Kapak Tasarımı: Gürsel AVCI

Baskı: Vadi Grup Basım AŞİvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105

Yenimahalle/ANKARATel : 0312 394 55 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]

ÖN SÖZ

Sevgili Öğretmen Adayları,

Elinizdeki bu kitap, Kamu Personeli Seçme Sınavı (KPSS) Fizik Öğretmenliği Alan Bilgisi Testi (ÖABT - Fizik) kapsamındaki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme 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 kitaba ilişkin soru-larınızı [email protected] adresine e-posta yoluyla ya da 0507-3166066 numa-rasına WhatsApp üzerinden iletmeniz yeterli olacaktır. Sorunuz en kısa sürede yazarlarımız tarafından cevaplandırılacaktır.

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

Başarılar...

FİZİK ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER

FİZİK ÖABT, 50 sorudan oluşmakta ve Fizik Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Mekanik, Elektrik ve Manyetizma, Madde ve Özellikleri, Dalgalar ve Optik, Modern Fizik) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.

Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Fizik Öğretmenlik Lisans Programlarında verilen 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. Mekanik

b. Elektrik ve Manyetizma

c. Madde ve Özellikleri

d. Dalgalar ve Optik

e. Modern Fizik

% 20

% 20

% 10

% 10

% 20

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 2013-2014-2015-2016-2017 FİZİK ÖABT sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapıla-bilecek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

İÇİNDEKİLER

ALAN BİLGİSİ1. BÖLÜM: FİZİĞİN UĞRAŞ ALANI

Fiziğin Uğraş Alanı .........................................................................................................................................................4Mekanik .................................................................................................................................................................4Termodinamik ........................................................................................................................................................4Manyetizma ...........................................................................................................................................................4Optik ......................................................................................................................................................................4Elektrik ...................................................................................................................................................................4Katı Hâl Fiziği.........................................................................................................................................................4Atom Fiziği .............................................................................................................................................................4Nükleer Fizik ..........................................................................................................................................................4

Fiziğin Doğası .................................................................................................................................................................5Temel ve Türetilmiş Büyüklükler ............................................................................................................................5Ölçmede Hata ........................................................................................................................................................6Skaler ve Vektörel Büyüklükler ..............................................................................................................................6Hipotez...................................................................................................................................................................6Bilimsel Teori ve Yasa ............................................................................................................................................7

ÇÖZÜMLÜ TEST ........................................................................................................................................................8ÇÖZÜMLER ............................................................................................................................................................. 11

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

Kuvvet Birimleri ....................................................................................................................................................14Kuvvetlerin Toplanması........................................................................................................................................15Eşit Büyüklükte Kesişen İki Kuvvet Arasındaki Açı .............................................................................................16Çokgen Yöntemi ..................................................................................................................................................16Bileşenlerine Ayırma Yöntemi ..............................................................................................................................17Birim Vektör .........................................................................................................................................................18İki Vektörün Skaler Çarpımı .................................................................................................................................19Vektörel Çarpım ...................................................................................................................................................19

ÇÖZÜMLÜ TEST ......................................................................................................................................................21ÇÖZÜMLER .............................................................................................................................................................26

3. BÖLÜM: KESİŞEN KUVVETLERİN DENGESİKesişen Kuvvetlerin Dengesi ......................................................................................................................................32

Lami Teoremi ......................................................................................................................................................32Çözümlü Test ............................................................................................................................................................34Çözümler ..................................................................................................................................................................38

4. BÖLÜM: MADDE VE ÖZELLİKLERİMadde ve Özellikleri .....................................................................................................................................................42

Maddelerin Ortak Özellikleri ................................................................................................................................42Görülebilen ve Hissedilebilen Maddeler ..............................................................................................................42Maddenin Hâlleri ..................................................................................................................................................42Maddelerin Değişimi ...........................................................................................................................................42Maddenin Ayırt Edici Özellikleri ...........................................................................................................................43Karışımların Özkütlesi..........................................................................................................................................43Özel Durumlar......................................................................................................................................................44

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................45Çözümler ..................................................................................................................................................................49

vi

Dayanıklılık ...................................................................................................................................................................52Doğada ve Çevremizde Yüzey Alanı - Hacim İlişkileri ..............................................................................................53

Sıvılar ..................................................................................................................................................................53Adezyon (Yapışma Kuvveti) ................................................................................................................................53Kohezyon Kuvveti ...............................................................................................................................................54Yüzey Gerilimi .....................................................................................................................................................54Kılcallık Olayı ......................................................................................................................................................55Atmosfer .............................................................................................................................................................55Atmosferin Önemi ...............................................................................................................................................55Atmosferin Özellikleri ..........................................................................................................................................55Atmosferde Denge ..............................................................................................................................................55Gazlar ve Kullanım Alanları ................................................................................................................................56Plazma ................................................................................................................................................................57Plazmanın Özellikleri ..........................................................................................................................................57Plazma Teknolojisi ...............................................................................................................................................57Kutup Işıkları .......................................................................................................................................................57


5. BÖLÜM: BASINÇBasınç ............................................................................................................................................................................64

Katıların Basıncı .................................................................................................................................................64Eğik Düzlemde Cismin Basıncı ...........................................................................................................................65Durgun Sıvıların Basıncı .....................................................................................................................................66Sıvı Basınç Kuvveti .............................................................................................................................................67Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti ..................................................................................................68Pascal Prensibi ...................................................................................................................................................69U Borusu ............................................................................................................................................................69Akışkanların Basıncı ............................................................................................................................................70Açık Hava Basıncı ..............................................................................................................................................70Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı ...................................................................................................................71


6. BÖLÜM: SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİSıvıların Kaldırma Kuvveti ...........................................................................................................................................82

Yüzen Cisimler ....................................................................................................................................................82Askıda Kalan Cisimler .........................................................................................................................................82Batan Cisimler ....................................................................................................................................................83Birbirine Karışmayan Sıvılarda Kaldırma Kuvveti ...............................................................................................85


7. BÖLÜM: ISI VE SICAKLIKIsı ve Sıcaklık ................................................................................................................................................................96

Termometre..........................................................................................................................................................96Sıvılı Termometreler.............................................................................................................................................97Metal Termometreler ............................................................................................................................................97Gazlı Termometreler ............................................................................................................................................97Sıcaklık Değişimi .................................................................................................................................................97Isı Alış-Verişi ........................................................................................................................................................99Hâl Değişimi.........................................................................................................................................................99Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler..............................................................................................101Kaynama ve Yoğunlaşma ..................................................................................................................................102

vii

Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler ................................................................................102Buharlaşma........................................................................................................................................................102

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................103Çözümler ................................................................................................................................................................106

Genleşme ....................................................................................................................................................................108Boyca Genleşme ...............................................................................................................................................108Yüzeyce Genleşme............................................................................................................................................109Hacimce Genleşme ...........................................................................................................................................109Sıvıların Genleşmesi.......................................................................................................................................... 110Isının Yayılması ..................................................................................................................................................111Isı İletim Yolu ......................................................................................................................................................111Isı Yalıtımı .......................................................................................................................................................... 112

Çözümlü Test .......................................................................................................................................................... 113Çözümler ................................................................................................................................................................ 117

8. BÖLÜM: TORK (MOMENT)Tork (Moment) .............................................................................................................................................................122

Sağ El Kuralı .....................................................................................................................................................122Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................124Çözümler ................................................................................................................................................................129

9. BÖLÜM: AĞIRLIK VE KÜTLE MERKEZİAğırlık ve Kütle Merkezi .............................................................................................................................................136

Kararlı ve Kararsız Denge ................................................................................................................................138Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................139Çözümler ................................................................................................................................................................143

10. BÖLÜM: BASİT MAKİNELERBasit Makineler ...........................................................................................................................................................148

Kaldıraçlar..........................................................................................................................................................148Makaralar ...........................................................................................................................................................1491. Sabit makara..................................................................................................................................................1492. Hareketli Makara............................................................................................................................................149Eğik düzlem .......................................................................................................................................................150Çıkrık .................................................................................................................................................................151Kasnaklar ...........................................................................................................................................................151Dişliler ................................................................................................................................................................151Vida ....................................................................................................................................................................152Eşit Kollu Teraziler .............................................................................................................................................152


11. BÖLÜM: HAREKETHareket .......................................................................................................................................................................164

Düzgün Doğrusal Hareket .................................................................................................................................166Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket ..................................................................................................................168Düzgün Yavaşlayan Doğrusal Hareket ..............................................................................................................170Ani Hız (Anlık Hız) .............................................................................................................................................171


Bağıl Hareket ..............................................................................................................................................................183Nehir Problemleri ..............................................................................................................................................183Nehirde Karşı Kıyıya Geçme ............................................................................................................................184


viii

12. BÖLÜM: YERYÜZÜNDE HAREKETYeryüzünde Hareket ...................................................................................................................................................196

Atışlar ................................................................................................................................................................196Hava Direnci ve Limit Hız .................................................................................................................................197Limit Hız Bağıntısı .............................................................................................................................................198Düşey Atış ........................................................................................................................................................198


Yatay Atış ...................................................................................................................................................................208Eğik Atış ............................................................................................................................................................210


13. BÖLÜM: DİNAMİKDinamik........................................................................................................................................................................224

Güçlü Nükleer (Yeğin Çekirdek) Kuvvet ............................................................................................................224Zayıf Nükleer (Zayıf Çekirdek) Kuvvet ...............................................................................................................224Elektromanyetik Kuvvet .....................................................................................................................................224Kütle Çekim Kuvveti...........................................................................................................................................224Newton'un Hareket Kanunları ............................................................................................................................225(Etki - Tepki Kuvveti) ..........................................................................................................................................228


14. BÖLÜM: ÇEMBERSEL HAREKETÇembersel Hareket .....................................................................................................................................................244Periyot ..........................................................................................................................................................................244

Frekans ..............................................................................................................................................................244Çizgisel Sürat.....................................................................................................................................................244Açısal Sürat .......................................................................................................................................................244Merkezcil İvme (av ) .............................................................................................................................................247Merkezcil Kuvvet................................................................................................................................................248Düşey Düzlemde Düzgün Çembersel Hareket ..................................................................................................252Yuvarlanma Hareketi .........................................................................................................................................254


Kepler ve Newton'un Genel Çekim Kanunu ......................................................................................................264Kepler Kanunları ................................................................................................................................................264Genel Çekim Kanunu.........................................................................................................................................265Çekim Alanı .......................................................................................................................................................266Yapma Uyduların Hareketleri .............................................................................................................................268Çekim Potansiyel Enerjisi ..................................................................................................................................269Bağlanma ve Kurtulma Enerjisi..........................................................................................................................270


15. BÖLÜM: BASİT HARMONİK HAREKETBasit Harmonik Hareket .............................................................................................................................................278

Genlik ................................................................................................................................................................278Uzanım .............................................................................................................................................................278Periyot ...............................................................................................................................................................278Frekans ..............................................................................................................................................................278Basit Harmonik Hareket Denklemleri .................................................................................................................279

ix

Uzanım ..............................................................................................................................................................279Hız .....................................................................................................................................................................279İvme ...................................................................................................................................................................282Kuvvet ................................................................................................................................................................282Yay Sarkacı ........................................................................................................................................................283Yayların Bağlanması ..........................................................................................................................................284Basit Sarkaç.......................................................................................................................................................284Konik Sarkaç......................................................................................................................................................286


16. BÖLÜM: İŞ, GÜÇ VE ENERJİİş, Güç ve Enerji .........................................................................................................................................................296

Enerji..................................................................................................................................................................299Yapılan İş ve Kinetik Enerji Değişimi .................................................................................................................299Potansiyel Enerji ................................................................................................................................................301Yayın Potansiyel Enerjisi ...................................................................................................................................305Dönen Bir Cismin Kinetik Enerjisi ......................................................................................................................306Yenilenebilir ve Yenilenemez Enerji Kaynakları .................................................................................................309Yenilenebilir Enerji Kaynakları ..........................................................................................................................309

Çözümlü Test .......................................................................................................................................................... 311Çözümler ................................................................................................................................................................315

17. BÖLÜM: İTME VE MOMENTUMİtme ve Momentum .....................................................................................................................................................320

İtme ....................................................................................................................................................................320Momentum .........................................................................................................................................................322İtme ile Momentum Arasındaki İlişki ..................................................................................................................324Çarpışmalar .......................................................................................................................................................327Momentum Korunumu .......................................................................................................................................327Enerjinin Korunumu ...........................................................................................................................................327Hızların Korunumu .............................................................................................................................................328Momentum ve Kinetik Enerji Arasındaki İlişki ....................................................................................................332Patlamalar..........................................................................................................................................................334Roketler .............................................................................................................................................................335Açısal Momentumun Korunumu ........................................................................................................................335


18. BÖLÜM: OPTİKOptik ............................................................................................................................................................................350

Işık Nedir? Nasıl Yayılır? ..................................................................................................................................350Tam Gölge - Yarı Gölge ....................................................................................................................................350Yansıma .............................................................................................................................................................351Yansıma Kanunları ............................................................................................................................................351Düzlem Ayna .....................................................................................................................................................351Düzlem Aynada Görüntü ...................................................................................................................................352Düzlem Aynanın Döndürülmesi .........................................................................................................................353Düzlem Aynada Hız ...........................................................................................................................................353Kesişen İki Düzlem Ayna Arasındaki Cismin Görüntü Sayısı ............................................................................354Paralel İki Düzlem Ayna Arasındaki Görüntü .....................................................................................................355Görüş Alanı ........................................................................................................................................................355


x

Küresel Aynalar .........................................................................................................................................................365Çukur Aynada Işınların Yansıması ....................................................................................................................365Tümsek Aynada Işınların Yansıması .................................................................................................................366Çukur Aynada Görüntü ......................................................................................................................................367Tümsek Aynada Görüntü ...................................................................................................................................367Çukur Aynada Bağıntılar ...................................................................................................................................368Tümsek Aynada Bağıntılar ................................................................................................................................368Özel Durumlar....................................................................................................................................................368Çukur Aynada Görüntünün Yeri .........................................................................................................................368Tümsek Aynada Görüntünün Yeri ......................................................................................................................368


Işığın Kırılması ...........................................................................................................................................................377Kırılma ...............................................................................................................................................................377Işığın Az Yoğun Ortamdan Çok Yoğun Ortama Geçişi ......................................................................................378Işığın Çok Yoğun Ortamdan Az Yoğun Ortama Geçişi ......................................................................................378Paralel Yüzlü Saydam Ortamdan Işınların Geçişi..............................................................................................379Küresel Yüzeylerde Kırılma ...............................................................................................................................379Prizmalarda Kırılma ...........................................................................................................................................380Tam Yansımalı Prizmalar ...................................................................................................................................381Görünür Derinlik.................................................................................................................................................382Serap Olayı ........................................................................................................................................................383Beyaz Işığın Renklere Ayrılması ........................................................................................................................383


Mercekler ....................................................................................................................................................................397Bir Merceğin Odak Uzaklığı ...............................................................................................................................397İnce Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması ...........................................................................................................398Kalın Kenarlı Mercekte Işınların Kırılması .........................................................................................................399İnce Kenarlı Mercekte Görüntü ..........................................................................................................................400Kalın Kenarlı Mercek .........................................................................................................................................401Merceklerde Bağıntılar.......................................................................................................................................401Göz Kusurları .....................................................................................................................................................402Aydınlanma ........................................................................................................................................................403Fotometreler ......................................................................................................................................................404

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................406Çözümler ................................................................................................................................................................ 411

19. BÖLÜM: ELEKTRİKElektrik.........................................................................................................................................................................416

Elektriklenme Çeşitleri .......................................................................................................................................416Topraklanma ......................................................................................................................................................417İletken Kürelerde Yük Paylaşımı........................................................................................................................417Elektroskop ........................................................................................................................................................419Özel Durumlar....................................................................................................................................................420Coulomb Kuvveti................................................................................................................................................421


Elektrik Alanı ..............................................................................................................................................................433Eletrik Alan Çizgileri ...........................................................................................................................................434Yüklü İletken Bir Kürenin Elektrik Alanı .............................................................................................................435Faraday Kafesi...................................................................................................................................................437

xi

Elektrik Potansiyel Enerji ...................................................................................................................................437Elektrik Potansiyeli ve Potansiyel Farkı .............................................................................................................438Yüklü Bir Kürenin Potansiyeli.............................................................................................................................439Ortak Potansiyel ................................................................................................................................................440Eş Potansiyel .....................................................................................................................................................441


Paralel Levhalar .........................................................................................................................................................451Sığaçlar..............................................................................................................................................................454Sığaçların Bağlanması.......................................................................................................................................454Sığaçların Seri Bağlanması ...............................................................................................................................454Sığaçların Paralel Bağlanması ..........................................................................................................................455Yüklü Bir Kondansatörün Enerjisi ......................................................................................................................457


Elektrik Akımı .............................................................................................................................................................471Direnç ................................................................................................................................................................471Dirençlerin Bağlanması......................................................................................................................................473Elektromotor Kuvveti..........................................................................................................................................477Pillerin Bağlanılması ..........................................................................................................................................478Pilin Ömrü ..........................................................................................................................................................482İki Nokta Arasındaki Potansiyel Farkının Bulunması .........................................................................................483Zıt Elektromotor Kuvveti (ZEMK)'li Devreler ......................................................................................................485


20. BÖLÜM: DALGALARDalgalar .......................................................................................................................................................................496

Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar ................................................................................................................496Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar .........................................................................................................................497P - Dalgası .........................................................................................................................................................497S - Dalgası .........................................................................................................................................................497Love Dalgası ......................................................................................................................................................498Rayleigh (Rayley) Dalgası .................................................................................................................................498Depremin Büyüklüğü .........................................................................................................................................498Ses Dalgası .......................................................................................................................................................499Sesin Şiddeti ......................................................................................................................................................499Sesin Frekansı (Yüksekliği) ...............................................................................................................................499Sesin Tınısı ........................................................................................................................................................499Sesin Yansıması ve Yankı .................................................................................................................................499Sesin Kırılması...................................................................................................................................................500Doppler Olayı .....................................................................................................................................................500Yay Dalgaları .....................................................................................................................................................502Yansıma ve İletme .............................................................................................................................................504İnce Yaydan Kalın Yaya Gönderilen Atma .........................................................................................................505Kalın Yaydan İnce Yaya Gönderilen Atma .........................................................................................................506Frekans Karıştırıcılar .........................................................................................................................................506Kararlı Dalgalar ..................................................................................................................................................506Su Dalgaları .......................................................................................................................................................508Doğrusal Su Dalgaları........................................................................................................................................508Dairesel Su Dalgaları .........................................................................................................................................509Su Dalgalarında Yansıma ..................................................................................................................................509

xii

Doğrusal Dalgaların Çukur Engelde Yansıması ................................................................................................510Doğrusal Dalgaların Tümsek Engelde Yansıması .............................................................................................510Doğrusal Dalgaların Düz Engelde Yansıması ....................................................................................................510Yayılma Hızı ve Periyodik Dalgalar .................................................................................................................... 511Su Dalgalarında Kırılma.....................................................................................................................................512Su Dalgalarının Mercek Şeklindeki Su Ortasından Geçişi.................................................................................513Su Dalgalarında Ayrılma ....................................................................................................................................514Su Dalgalarında Kırınım ....................................................................................................................................514Su Dalgalarında Girişim .....................................................................................................................................515Yol Farkının Geometrik Yoldan Hesaplanması ..................................................................................................516Faz Kavramı ......................................................................................................................................................516


21. BÖLÜM: MANYETİZMAManyetizma .................................................................................................................................................................530

1. Maddenin Manyetik Özelliği, Manyetik ve Manyetik Olmayan Maddeler ......................................................5302. Manyetik Kutuplar .........................................................................................................................................5303. Manyetik Alan, Alan Şiddeti, Alan Çizgileri ...................................................................................................5304. Manyetik Akı, Manyetik Geçirgenlik ...............................................................................................................531Manyetik Geçirgenlik .........................................................................................................................................532Yerin Manyetik Alanı ..........................................................................................................................................535Elektromıknatıs ve Yapısı ..................................................................................................................................536Elektrik Akımının Manyetik Etkileri.....................................................................................................................537Akım Geçen Tele Manyetik Alanda Etkiyen Kuvvet ...........................................................................................542İçerisinden Akım Geçen Paralel İki Tele Etkiyen Kuvvetler ...............................................................................542Manyetik Alan İçinde Hareket Eden Yüke Etkiyen Kuvvet.................................................................................545Manyetik Alan İçinde Hareket Ettirilen İletkenler ve Oluşan Emk ......................................................................548Manyetik Akı Değişimi .......................................................................................................................................549Öz İndüksiyon ....................................................................................................................................................553Maxwell Denklemleri ..........................................................................................................................................554Alternatif Akımın Elde Edilmesi..........................................................................................................................555Alternatif Akımın Etkin Değeri ............................................................................................................................556Alternatif Akımın Etkileri.....................................................................................................................................556Alternatif Akım Devreleri ....................................................................................................................................556Sadece Kondansatörlü Devre ............................................................................................................................557Dirençli ve Selfli Devre (RL Devresi) .................................................................................................................557Direnç ve Kondansatörlü Devre (RC Devresi) ...................................................................................................558Direnç, Self ve Kondansatörlü Devre (RLC Devresi) ........................................................................................558Transformatörler ................................................................................................................................................561Elektronik Devre Elemanları ..............................................................................................................................563Fotodiyot ............................................................................................................................................................564Fotodirenç ..........................................................................................................................................................565


22. BÖLÜM: MODERN FİZİKModern Fizik ................................................................................................................................................................574

Işığın Yapısı .......................................................................................................................................................574Elektromanyetik Teori ........................................................................................................................................574Işık Dalgalarının Girişimi ....................................................................................................................................574

xiii

Saçak Aralığı (�x) ..............................................................................................................................................575Çift Yarıkta Girişimin Özellikleri ..........................................................................................................................575Tek Yarıkta Girişim (Kırınım) ..............................................................................................................................576Saçak Aralığı .....................................................................................................................................................576Saçak Parlaklıkları .............................................................................................................................................577İnce Zarlarda Girişim .........................................................................................................................................578Hava Kaması .....................................................................................................................................................578Çözme Gücü ......................................................................................................................................................580Özel Görelilik .....................................................................................................................................................582Michelson - Morley Deneyi ................................................................................................................................582Zaman Ölçümü ve Eş Zamanlık ........................................................................................................................582Zaman Genişlemesi ...........................................................................................................................................583Uzunluk Büzülmesi ............................................................................................................................................584Göreli Enerji .......................................................................................................................................................585Göreli Momentum ..............................................................................................................................................587Kara Cisim Işıması.............................................................................................................................................588Fotoelektrik Olayı ...............................................................................................................................................589Foton Enerjisi .....................................................................................................................................................589Elektronvolt (eV) ................................................................................................................................................589Einstein'in Fotoelektrik Denklemi .......................................................................................................................590Fotoelektron Sayısı ............................................................................................................................................590Fotosel Lamba ve Fotoelektrik Akımı ................................................................................................................591Fotosele Üreteç Bağlanması .............................................................................................................................591Kesme Potansiyel Farkı .....................................................................................................................................591Compton Saçılması Olayı ..................................................................................................................................596Madde Dalgaları ................................................................................................................................................597Tanecik Modelinin Açıklayabildiği Olaylar ..........................................................................................................598


Elektromanyetik Dalgalar ...................................................................................................................................609Elektromanyetik Spektrum .................................................................................................................................609Radyo Dalgaları .................................................................................................................................................609Mikrodalgalar .....................................................................................................................................................609Kızıl Ötesi Dalgalar ............................................................................................................................................610Görünür Işık Dalgaları........................................................................................................................................610Mor Ötesi Dalgalar .............................................................................................................................................610X - Işınları ..........................................................................................................................................................610Gama Işınları .....................................................................................................................................................612Elektromanyetik Dalgalarda Doppler Olayı ........................................................................................................613Atom Teorileri ve Enerji Seviyeleri .....................................................................................................................613J.J Thomson Atom Modeli .................................................................................................................................613Rutherford Atom Modeli .....................................................................................................................................613Bohr Atom Modeline Göre Yörünge Yarıçapları ...............................................................................................615Bohr Atom Modeline Göre Enerji Seviyeleri ......................................................................................................616Bohr Atom Modelinin Açıklayamadığı Olaylar ...................................................................................................617De Broglie Hipotezi ............................................................................................................................................617Heisenberg Belirsizlik İlkesi ...............................................................................................................................618Elektron Bulutu ..................................................................................................................................................619Kuantum Sayıları ...............................................................................................................................................619Atomların Uyarılması .........................................................................................................................................622

xiv

Kendiliğinden Emisyon ve Uyarılmış Emisyon...................................................................................................624Lazer ..................................................................................................................................................................625Lazer Işığının Özellikleri ....................................................................................................................................625Maddenin Yapısı ................................................................................................................................................626İyonik Bağ ..........................................................................................................................................................626Kovalent Bağ .....................................................................................................................................................626Apolar Kovalent Bağ ..........................................................................................................................................626Polar Kovalent Bağ ............................................................................................................................................626Metalik Bağ ........................................................................................................................................................626Çekirdeğin Yapısı ...............................................................................................................................................627Radyoaktivite .....................................................................................................................................................629Alfa (α) Bozunması ............................................................................................................................................629Beta (β) Bozunması ...........................................................................................................................................629Gama (γ) Bozunması .........................................................................................................................................629Yarı Ömür ..........................................................................................................................................................630Ortalama Ömür ..................................................................................................................................................630Nükleer Enerji ....................................................................................................................................................631Fisyon (Çekirdek Bölünmesi) .............................................................................................................................631Füzyon (Çekirdek Kaynaşması).........................................................................................................................631Atomlardan Kuarklara ........................................................................................................................................632Karşıt Parçacık ..................................................................................................................................................632Mezonlar ............................................................................................................................................................632Parçacıklar Ailesi ...............................................................................................................................................633Kuarklar .............................................................................................................................................................635Yıldızlardan Yıldızsızlara ...................................................................................................................................636Güneş'in Yaşamı ................................................................................................................................................636Yıldızların Uzaklığı .............................................................................................................................................637Yıldızların Sıcaklıkları ........................................................................................................................................638Yıldızların Parlaklıkları ve Işınım Gücü ..............................................................................................................638Salt Parlaklık ......................................................................................................................................................639Hertzsprung - Russel Diyagramı........................................................................................................................640Gökadalar ..........................................................................................................................................................640Sarmal Gökadalar ..............................................................................................................................................641Eliptik Gökadalar................................................................................................................................................641Düzensiz Gökadalar ..........................................................................................................................................641Kızıla Kayma......................................................................................................................................................641Evrenin Genişlemesi ..........................................................................................................................................642


KAYNAKLAR ...............................................................................................................................................................651ALAN EĞİTİMİ

Fizik Bilgisinin Doğası ...............................................................................................................................................659Fiziğin Alt Dalları ...............................................................................................................................................660Fizik Biliminin Alt Dalları ....................................................................................................................................660Fiziğin Diğer Bilim Dallarıyla İlişkisi ...................................................................................................................661Fizikte Gözlem, Deney ve Ölçme ......................................................................................................................662Temel Büyüklükler..............................................................................................................................................662

Bilimsel Süreç Becerileri ...........................................................................................................................................664Temel Süreçler ...................................................................................................................................................664Nedensel Süreçler .............................................................................................................................................665

xv

Deneysel Süreçler .............................................................................................................................................666Öğrenci Etkinlikleri .............................................................................................................................................667Bilimsel Çalışma Yöntemi .................................................................................................................................669Bilimsel Model....................................................................................................................................................670Modelin Sınıflandırılması ...................................................................................................................................674Yaşam Temelli Fiziksel Yaklaşım ve Teknoloji ...................................................................................................678


Öğrenme ve Öğretme Süreci .....................................................................................................................................683Buluş Yoluyla Öğretim Stratejisi .............................................................................................................................683Öğretim Yöntemleri.................................................................................................................................................686Öğretim Teknikleri ...................................................................................................................................................688Öğretim İlkeleri .......................................................................................................................................................689Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................690Çözümler ................................................................................................................................................................692

Öğretim Kuramları ......................................................................................................................................................693Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................697Çözümler ................................................................................................................................................................699

Ortaöğretim Fizik Programının Yapısı ......................................................................................................................700Fizik Dersi Öğretim Programının Yapısı .................................................................................................................700Temel Felsefe ve Genel Amaçlar............................................................................................................................700Öğrenme-Öğretme Yaklaşımı .................................................................................................................................701A. Bilişsel Alan ........................................................................................................................................................702B. Davranışsal Alan ................................................................................................................................................702C. Duyuşsal Aan .....................................................................................................................................................703Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı .......................................................................................................................705Yeterlik ve Beceriler ................................................................................................................................................708Fizik Öğretim Programında Değerler Eğitimi .......................................................................................................... 7119. Sınıf Ünite, Konu, Kazanım ve Açıklamaları.......................................................................................................71610. Sınıf Ünite, Konu, Kazanım ve Açıklamaları.....................................................................................................72011. Sınıf Ünite, Konu, Kazanım ve Açıklamaları .....................................................................................................72312. Sınıf Ünite, Konu, Kazanım ve Açıklamaları.....................................................................................................727

Yeni Öğretim Programına Yönelik Uygulamalar ......................................................................................................731...................................................................................736

.........................................................................................738............................743

................................................743........................................744

.......................752.........................................................................................764

.............................................769....................................................771

..................773..............................................................................775

.............................................778

2017 Fizik Öğretim Programındaki Temel Değişiklikler ....... Bağlam Temelli Öğrenme Yaklaşımı ............................Yaşam Temelli Yaklaşım .............................................................................................................Sarmal Yapı ............................................................................................................Yapılandırmacılık ............................................................................................................Yöntem Teknik Yaklaşımları ............................................................................................................Fizik Öğretiminde Beceri Kazanımları ...........................Çözümlü Test .............................................................................................................Çözümler ............................................................................................................Fizik Öğrenimi Süreç Becerileri ............................................................................................................Fizik Dersinde Ölçme-Değerlendirme İlkeleri ........................... Çözümlü Test .............................................................................................................Çözümler ................................................................................................................................................................780

Kavram Öğretimi ve Kavram Yanılgısı ......................................................................................................................781Fizik Öğretiminde Kavramsal Yaklaşım ..................................................................................................................781Kavram Yanılgısı ....................................................................................................................................................783

xvi

Fizikte Sık Rastlanan Kavram Yanılgıları ...............................................................................................................784Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................792Çözümler ................................................................................................................................................................794

Özel Alan Yeterlikleri ve Performansları...................................................................................................................796A. Alan Bilgisi..........................................................................................................................................................796B. Alan Eğitimi Bilgisi ..............................................................................................................................................798C. Fizik Okuryazarlığı Bilgisi ...................................................................................................................................799

Problem Çözme, Tartışma, Proje ...............................................................................................................................802Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................810Çözümler ................................................................................................................................................................812

Planlama ......................................................................................................................................................................813Ders Günlük Plan ...................................................................................................................................................813Yıllık Plan................................................................................................................................................................814Sınıf Yönetimi .........................................................................................................................................................814Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................819Çözümler ................................................................................................................................................................821

Ölçme-Değerlendirme ................................................................................................................................................822Programın Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı .....................................................................................................823Fizik Ders,nde Ölçme Değerlendirme Özet ............................................................................................................827Değerlendirme Türleri .............................................................................................................................................828Öğrenme Alanlarının Ölçülmesi..............................................................................................................................828Tamamlayıcı Ölçme Araçları...................................................................................................................................832Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................834Çözümler ................................................................................................................................................................836

Nobel Fizik Ödülleri ....................................................................................................................................................837Fizik LAboratuvar Etkinliklerinde Kullanılan Gösteri Deneyleri.............................................................................839Kaynaklar ....................................................................................................................................................................843

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

ÖN SÖZ - pegem.net 1- TANITIM.pdf · ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, Elinizdeki bu kitap,...

Documents

Transcript of ÖN SÖZ - pegem.net 1- TANITIM.pdf · ÖN SÖZ Sevgili Öğretmen Adayları, Elinizdeki bu kitap,...