📒 9. Sınıf Ders Notları

1Fizik Bilimine Giriş

• Fizik: Madde, enerji ve aralarındaki etkileşimi inceleyen bilimdir.
• Alt dalları: mekanik, termodinamik, elektromanyetizma, optik, atom fiziği, nükleer fizik, katıhal fiziği, yüksek enerji ve plazma fiziği.
• Temel büyüklükler (SI): uzunluk (m), kütle (kg), zaman (s), sıcaklık (K), elektrik akımı (A), madde miktarı (mol), ışık şiddeti (cd).
• Türetilmiş büyüklükler temel büyüklüklerden elde edilir: hız (m/s), kuvvet (N), enerji (J).
• Skaler büyüklük sadece sayı ve birimle (kütle, zaman, sıcaklık); vektörel büyüklük ayrıca yön ile (kuvvet, hız, yer değiştirme) ifade edilir.

💡 Unutma: Ağırlık kuvvet olduğu için vektörel, kütle ise skaler bir büyüklüktür.

2Madde ve Öz Kütle

• Kütle madde miktarıdır, eşit kollu terazi ile ölçülür ve yere göre değişmez; ağırlık yer çekimi kuvvetidir, dinamometre ile ölçülür (N).
• Öz kütle (yoğunluk): d = m / V. Birimi g/cm³ ya da kg/m³'tür. Suyun öz kütlesi 1 g/cm³'tür.
• Öz kütle saf maddeler için ayırt edici özelliktir.
• Karışımın öz kütlesi: d = (m₁ + m₂) / (V₁ + V₂).
• Dayanıklılık ≈ kesit alanı ÷ hacim; boyutlar büyüdükçe dayanıklılık azalır.
• Kohezyon (aynı molekülleri birbirine çeken kuvvet), adezyon (farklı molekülleri çeken kuvvet), yüzey gerilimi ve kılcallık sıvıların özellikleridir.

Örnek: Kütlesi 54 g, hacmi 20 cm³ olan cismin öz kütlesi 54 ÷ 20 = 2,7 g/cm³'tür.

3Hareket

• Konum bir cismin başlangıç noktasına göre yeridir; yer değiştirme ilk ve son konum arasındaki vektörel farktır.
• Alınan yol skalerdir; sürat = alınan yol ÷ zaman, hız = yer değiştirme ÷ zaman (m/s).
• Düzgün doğrusal harekette hız sabittir: x = v · t.
• İvme: Birim zamandaki hız değişimidir, a = Δv / Δt, birimi m/s².
• Birim çevirme: 1 m/s = 3,6 km/h, yani 72 km/h = 20 m/s.

Örnek: Bir koşucu 400 m'lik pisti bir tur dönüp başladığı yere gelirse yer değiştirmesi 0'dır.

💡 Unutma: Hız-zaman grafiğinin altındaki alan yer değiştirmeyi verir.

4Kuvvet ve Newton'un Hareket Yasaları

• Kuvvet itme ya da çekmedir, birimi newton (N), vektörel bir büyüklüktür.
• 1. yasa (eylemsizlik): Net kuvvet sıfırsa cisim durgunsa durur, hareketliyse sabit hızla hareketine devam eder.
• 2. yasa: F_net = m · a. Net kuvvet ivme ile aynı yöndedir.
• 3. yasa (etki-tepki): Her etkiye eşit büyüklükte ve zıt yönde bir tepki vardır; bu kuvvetler farklı cisimlere etki eder.
• Ağırlık G = m · g (g ≈ 9,8 m/s², sorularda çoğunlukla 10 alınır).
• Sürtünme kuvveti harekete zıt yöndedir; yüzeyin cinsine ve dik kuvvete bağlıdır, temas alanına bağlı değildir.

Örnek: 2 kg'lık cisme 10 N net kuvvet uygulanırsa a = 10 ÷ 2 = 5 m/s² olur.

5İş, Güç ve Enerji

• İş: W = F · x (kuvvet yönündeki yer değiştirme), birimi joule (J). Kuvvet harekete dikse iş yapılmaz.
• Güç: P = W / t, birimi watt (W).
• Kinetik enerji Eₖ = ½ · m · v², yer çekimi potansiyel enerjisi Eₚ = m · g · h.
• Mekanik enerji = kinetik + potansiyel enerji; sürtünmesiz ortamda korunur.
• Verim = (yararlı enerji ÷ harcanan enerji) × 100.
• Yenilenebilir kaynaklar: güneş, rüzgâr, hidroelektrik, jeotermal, biyokütle; yenilenemez: kömür, petrol, doğal gaz, nükleer.

💡 Unutma: Enerji yoktan var edilemez, vardan yok edilemez; sadece bir türden diğerine dönüşür.

6Isı ve Sıcaklık

• Isı sıcaklık farkından dolayı aktarılan enerjidir (J, kalori), kalorimetre ile ölçülür; sıcaklık taneciklerin ortalama kinetik enerjisinin göstergesidir, termometre ile ölçülür.
• Sıcaklık birimleri: K = °C + 273; °F = °C · 1,8 + 32.
• Q = m · c · ΔT (c: öz ısı, ayırt edici özellik). Isı sığası = m · c.
• Hal değişiminde sıcaklık sabit kalır: Q = m · L (L: hal değişim ısısı).
• Isı yayılma yolları: iletim (katılarda), konveksiyon/taşıma (sıvı ve gazlarda), ışıma (boşlukta da olur).
• Isınan maddeler genellikle genleşir; ray aralarındaki boşluklar bu yüzden bırakılır.

💡 Unutma: Isı her zaman sıcak maddeden soğuk maddeye akar ve sıcaklıklar eşitlenince durur.

7Basınç ve Kaldırma Kuvveti

• Katı basıncı: P = F / A, birimi pascal (Pa). Yüzey alanı küçüldükçe basınç artar.
• Sıvı basıncı: P = h · d · g; derinlik ve sıvının öz kütlesine bağlıdır, kabın şekline bağlı değildir.
• Açık hava basıncı deniz seviyesinde 76 cmHg'dir (Torricelli deneyi), yükseldikçe azalır.
• Pascal prensibi: Kapalı kaptaki sıvıya uygulanan basınç her yöne aynen iletilir (hidrolik fren, kriko).
• Kaldırma kuvveti: Fₖ = V_batan · d_sıvı · g (Arşimet ilkesi). Cisim öz kütlesi sıvınınkinden küçükse yüzer, eşitse askıda kalır, büyükse batar.
• Bernoulli ilkesi: Akışkanın hızının arttığı yerde basıncı azalır.

💡 Unutma: Kaldırma kuvveti cismin kütlesine değil, batan hacmine ve sıvının öz kütlesine bağlıdır.