MADDE VE ÖZKÜTLE

Konusu 'Madde ve Özellikleri' forumundadır ve fiziklerinefendisi tarafından Oca 17, 2013 başlatılmıştır.

  1. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    KENDİ OSS NOTLARIMDIR KONU ILE ILGILI SORULARIDA YAKINDA TARATACAM [IMG]
    [IMG]
    [IMG] tara0014.jpg (224.66 KB , 1678x2303 - Gösterim: 7556 kez.)
  2. physicist Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Ara 20, 2012
    Mesaj Sayısı:
    6,820
    Beğenilen Mesajlarınız:
    31
    Ödül Puanları:
    64
    Cinsiyet:
    Bay
    Arkadaşım tüm paylaşımların için çok teşekkür ediyorum.Bana ve ÖSS ye hazırlanan pek çok arkadaşa çok yararlı olacağı kanaatindeyim.
  3. seyma17 Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 14, 2013
    Mesaj Sayısı:
    3,506
    Beğenilen Mesajlarınız:
    20
    Ödül Puanları:
    80
    Meslek:
    Öğrenci
    Bulunduğu Yer:
    İstanbul
    MADDE
    Madde:Madde kütlesi,hacmi ve eylemsizliği olan her şeydir.Maddenin aynı zamanda kütlesi hacmi vardır.maddenin üç fiziksel hali vardır:

    1)Katı:Maddenin belirli bir şekle ve hacme sahip en düzenli halidir. Örnekemir,Tahta,Buz birer katı örneğidir.
    2)Sıvı:Sıvı maddenin belirli bir hacmi vardır,ancak belirli bir şekli yoktur.Sıvıyı oluşturan tanecikler arasında az da olsa boşluk bulunur.Örnek: Su.benzin,alkol
    3)Gaz: Maddenin sıvı hal gibi belirli bir şekli yoktur.Bir gazın hacmi bulunduğu kabın hacmine eşittir.Gazların hacimleri basınç ve sıcaklıklarına bağlı olarak değişir.Hava,Karbondioksit,oks ijen birer gazdır.

    Maddenin ortak özellikleri:

    Kütle:Madde miktarı ile büyüklüktür.Kütlenin SI’daki birimini kilogram(kg) dır.Ancak kg’ın binde biri olan gram (g)’da kullanır.

    Hacim:Bir maddenin atmosferde kapladığı yerdir.Hacim’in birimi metre küp (m3) olarak kullanırız.günlük hayata ve deneylerde litre (L)olarak kullanırız.

    Maddenin ayırt edici özellikleri:

    Özkütle: maddenin kütlesine ve hacmine baglıdır
    Erime Noktası:Bir maddenin katı haleden sıvı hale geçmesidir.Sıvılar için ayırt edicidir.
    Donma Noktası:Bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesidir. Sıvılar için ayırt edicidir.
    Kaynama Noktası: Bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesidir. Sıvılar için ayırt edicidir.
    Yoğunlaşma Noktası:Bir maddenin gaz halinden sıvı hale geçmesidir.Gazlar için ayırt edicidir.
    Süblinleşme: Bir maddenin katı halden gaz haline geçmesidir.Katılar için ayırt edici özelliktir.


    Etrafımızda çok değişik maddeler vardır.Bu maddelerin aynı yada farklı olduklarını nasıl ayırt edebilirsiniz.Bu maddelerin sadece kütlelerini yada hacimlerini ölçmemiz bunları farklılandırmak için yeterli mi?
    Bir maddenin farklı olduğunu hacim ve kütlelerini ölçmekle tamamen farklı olduğunu söyleyemeyiz. Bunun yanında karşılaştırılan maddelerin erime noktası, kaynama noktası gibi özelliklerine de bakmamız gerekmektedir. Sadece kütle ve hacimleri ölçmekle yoğunluk hesabı yaparak kısmen de olsa maddenin aynı ya da farklı olduğunu söylemek de mümkündür.
    Suyun kaynama noktası 100 oC dir. Su kaç oC de buharlaşır? Buharlaşma olayını açıklayarak, kaynama noktası ile karşılaştırmasını yapınız.
    Suyun kaynama noktası 100 oC olması demek suyun bu noktanın altında buharlaşmayacağını göstermez. Su her zaman donma noktasının üzerinde buharlaşır. Suyun Kaynama noktası dış basınca karşı yapılan bir işlemdir. Su dış basınç ile aynı düzeye geldiğinde kaynamaya başlar. Su donma noktasının dışında dışarıdan aldığı ısıyı değerlendirerek kaynama noktasına bakmaksızın buharlaşma işlemini gerçekleştirir.
    Göller ve nehirler kışın donarlar, ama içlerindeki hayat devam eder. Bu nasıl gerçekleşir?
    Buzun yoğunluğu suyunkinden azdır ve bu nedenle buz su üzerinde yüzer. Isı iletimi konusunda kötü bir iletken olan buz, suyu aşağıda yalıtır ve bu suyun sıcaklığının donma noktasının altında kalmasını sağlar. Aslında böyle olması işimize gelir, çünkü en üstten en alta kadar bütün su kütlesi donacak olsa, su içindeki hayat tamamen yok olurdu. Üstelik sıcaklık 0 o C’ın biraz üstüne çıktığında, buz tabakasının üst kısımları erimeye başlamaz. Bunun nedeni buzun bazen erime noktasının üzerindeyken bile yarı kararlı katı halde kalabilmesidir. Bu durum buzun saflık derecesiyle ilgilidir.

    Element : Yapısında tek cins atom ihtiva eden saf maddelerdir. Örneğin, Fe, C, N, O...

    Metaller ve genel Özellikleri

    1. Isı ve elektriği iyi iletirler.
    2. Hg hariç hepsi oda sıcaklığında katıdır.
    3. Asit çözeltileriyle çoğu H2 gazı açığa çıkarırlar.
    4. Kendi aralarında bileşik yapamazlar, fiziksel bir karışım olan alaşımları oluştururlar. Örneğin prinç (Cu-Zn), tunç (Cu-Sn) , çelik (Fe-C-Cr...), 18 ayar altın (%75 altın-%25 Cu)
    5. Elektron almazlar.
    6. Yüzeyleri parlaktır.
    7. Dövülebilir,tel ve levha haline getirilebilirler.

    Ametaller ve genel Özellikleri

    1. Isı ve elektriği iletmezler.
    2. Oda sıcaklığında çoğu gaz halindedir.
    3. Kendi aralarında ve metallerle bileşik yapabilirler.
    4. Elektron alış-verişi yapabilirler.
    5. Sulu asitlere çoğu etki etmez.
    6. Yüzeyleri mattır.
    7. Kırılgandırlar.

    Bileşik : Yapısında en az iki cins atom ihtiva eden saf maddelerdir. Örneğin, H2O, C6H12O6, NH3...

    Çözelti: Birbiri içerisinde homojen dağılmasıyla oluşan karışımlara çözelti denir. Hava, lehim,gazoz,deniz suyu....gibi.

    Süspansiyon : Bir katının bir sıvı içerisinde ya da havada (sis içinde) çözünmeden dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır. Ayran,kahve,tebeşir tozu+su....

    Emülsiyon : Bir sıvının başka bir sıvı içerisinde çözünmeden dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlardır.
    Örnek: Zeytinyağlı su, benzinli su...

    Karışımlarla Bileşikler Arasındaki Farklar ve Ortak Yanları

    1. Karışımı oluşturan maddeler karışım içerisinde kendi özelliğini koruduğu halde bileşiği oluşturan elementler fiziksel ve kimyasal tüm özelliklerini kaybederler.
    2. Karışımı oluşturan maddeler her oranda karıştığı halde, bileşiği oluşturan elementlerin kütleleri arasında her zaman basit bir oran vardır.
    3. Karışımlar fiziksel yollarla oluşur ve fiziksel yöntemler bileşenlerine ayrılır. Bileşikler ise kimyasal yolla oluşur ve kimyasal yöntemlerle ayrışırılar.
    4. Karışımların formülü olmadığı halde, her bileşiğin mutlaka bir kimyasal formülü vardır.
    5. Karışımların belirli fiziksel özelliği (öz kütle, kaynama noktası, erime noktası...) olmadığı halde bileşikler bu özelliklere sahip saf maddelerdir.
    6. Karışımlar ve bileşikler oluşurken toplam kütle korunur. Bu durum her ikisi içinde ortaktır.
    7. Karışımlar ve bileşikler en az iki cins atom ihtiva ederler.

    Ayırt edici Özellikler

    1.Öz Kütle : Bir maddenin birim hacminin kütlesine denir. Katı-sıvı-gazlar için ayırt edicidir.
    m=d.v
    Öz kütleyi sadece sıcaklık ve basınç değiştirebilir. Sıcaklık arttıkça maddenin hacmi artar fakat kütle değişmez. Hacim artınca öz kütle azalır.

    2. Kaynama Sıcaklığı : Saf bir sıvının buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklığa kaynama sıcaklığı denir. Sıvılar ve gazlar için ayırt edici bir özelliktir, çünkü kaynama sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşittir.

    Tüm maddelerin ortak iki özelliği, kütle ve hacimdir.
    Kütle:Kütle bir cisimde ki madde miktarıdır. (Kütle ile ağırlık aynı anlama gelmez)Bir cisme etkiyen yer çekimi kuvveti onun ağırlığıdır. Dünya'da ve Ay'da yer çekimi farklı olduğundan burada ölçülen ağırlıklarda farklıdır.Ama madde miktarı(kütlesi) her yerde aynı olduğundan değişmez.
    Hacim:Maddenin boşlukta kapladığı yerdir.Her maddenin bir hacmi vardır

    Bir maddenin diğer maddelerden farklılık gösteren özellikleri,onun ayırt edici özelliğidir. Maddenin şekline, miktarına, tadına, kokusuna vb. bağlı olmayan,madde üzerinde doğrudan doğruya görünmeyen farkları ortaya koyan özelliklere ayırt edici özellikleri diyoruz Öz kütle, esneklik,erime ve kaynama noktası,öz ısı, genleşme ve çözünürlük sıkça karşılaştığımız belli başlı ayırt edici özelliklerdir.
  4. seyma17 Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 14, 2013
    Mesaj Sayısı:
    3,506
    Beğenilen Mesajlarınız:
    20
    Ödül Puanları:
    80
    Meslek:
    Öğrenci
    Bulunduğu Yer:
    İstanbul
    Madde Sıkıştırılabilir mi? 

    Sıvı Maddeler 
    Sıvı maddeleri oluşturan moleküller arasında çok küçük boşluklar vardır. Sıkıştırılamaz veya kısmen sıkıştırılır. Belirli bir şekli yoktur, konulduğu kabın şeklini alır. Hacim ve kütlesi vardır. Akışkandır. (Molekülllerdir.) Titreşim ve öteleme hareketi yaparlar.


    Gaz Maddeler
    Gazları oluşturan moleküller arasında çok büyük boşluklar vardır. Diğerlerine göre çok rahat bir şekilde sıkıştırılabilir. Belirli bir şekli yoktur. Bulundukları kabın şeklini alırlar. Akışkandırlar. Ayrıca genleşme olayının en fazla olduğu haldir. Maddenin en düzensiz halidir.

    Maddenin halleri
     
    • Katı Sıvı Gaz Plazma Amorf Katılar
    Katı

    Maddenin, atomları arasındaki boşluğun en az olduğu halidir. "Katı" olarak adlandırılan bu haldeki maddelerin kütlesi, hacmi ve şekli belirlidir. Bir dış etkiye maruz kalmadıkça değişmez. Sıvıların aksine katılar akışkan değildir. Fiziksel yollarla, diğer üç hal olan sıvı, gaz ve plazmaya dönüştürülebilirler. Altın demir gibi madenler katı maddelere örnektir. Ayrıca katı maddeler atomlarının en yavaş hareket edebildiği haldir.

    Sıvı,

    maddenin ana hallerinden biridir. Sıvılar, belli bir şekli olmayan maddelerdir, içine konuldukları kabın şeklini alırlar, akışkandırlar. Sıvı molekülleri, sıvı hacmi içinde serbest hareket ederler, fakat partiküllerin ortak çekim kabiliyeti, hacmin izin verdiği ölçüdedir.

    Gaz,

    maddenin üç halinden biridir. Bu haldeyken maddenin yoğunluğu çok az, akışkanlığı ise son derece fazladır. Gaz halindeki maddelerin belirli bir şekli ve hacmi yoktur.Katı bir madde ısıtıldığı zaman, katı halden sıvı, sıvı halden de gaz haline geçer. Bu duruma faz (safha) değişikliği denir. Sıvıyı meydana getiren tanecikler (atom veya moleküller) birbirlerini çeker. Sıvı ısıtıldığı zaman, tanecikler arasındaki çekim kuvveti yenilir ve tanecikler sıvı fazdan (ortamdan) ayrılarak gaz haline dönüşürler. Gazı meydana getiren tanecikler her yönde hareket edebilir ve bulundukları kabın halini alırlar. Mesela hava bir gaz karışımıdır ve azot, oksijen, çok az miktarda asal gazlar ve karbondioksitten meydana gelmiştir. Gazlar birbiriyle her oranda karışabilir.Gazların birbiri ile oluşturdukları karışımlar homojendir. Hacimleri, dolayısıyla yoğunlukları basınç ve sıcaklığa tabidir. Genellikle gazın basınç veya sıcaklığının az miktarda değişmesi, gazın hacminde çok büyük değişiklikler meydana getirir. Bütün gazların genişleme ve sıkışma katsayıları aynıdır. Fakat sıvı ve katıların böyle bir özelliği yoktur. Bu yüzdendir ki, gazlar, katı ve sıvılardan daha kolay incelenir. Hareket halindeki gaz moleküllerinin (taneciklerinin), bulunduğu kabın cidarına (duvarına) çarpması sonucu meydana gelen etkiye, gazın basıncı denir. Bir silindir içindeki gaz, piston ile sıkıştırılırsa pistonun geri itildiği, ilk haline döndürülmek istendiği görülür ki, bu yukarıdaki olayın sonucudur. Pistonu ittirmek için yapılan iş, gazın basıncına karşı yapılan iştir. İzole halde yani çevreden yalıtılmış bir gaz, sıkıştırılınca ısınır. Sıkıştırılmış gaz genişletilirse soğur, yani yine bir iş yapar ve gaz moleküllerinin ortalama hızları düşer. Böylece basınç da azalmış olur.

    Plazma,

    Kimya ve Fizikte "iyonize olmuş gaz" anlamına gelmektedir. İyonize gaz için kullanılan plazma kelimesi 1920 li yıllardan beri fizik literatüründe yer etmeye başlamıştır. Kendine özgü niteliklere sahip olduğundan, plazma hali maddenin katı, sıvı ve gaz halinden ayrı olarak incelenir. Katı bir cisimde cismi oluşturan moleküllerin hareketi cok azdır, moleküllerin ortalama kinetik enerjisi herhangi bir yöntemle (örneğin ısıtarak) arttırıldığında cisim ilk önce sıvıya sonra da gaza dönüşür ki gaz fazında elektronlar gayet hızlı hareket ederler. Eğer gaz halinden sonrada ısı verilmeye devam edilirse iyonlaşma başlayabilir, bir elektron çekirdek çekiminden kurtulur ve serbest bir elektron uzayı meydana getirerek maddeye yeni bir form kazandırır. Atomun bir elektronu eksik olacak ve net bir pozitif yüke sahip olacaktır. Yeterince ısıtılmış gaz içinde iyonlaşma defalarca tekrarlanır ve serbest elektron ve iyon bulutları oluşmaya başlar. Fakat bazı atomlar nötr kalmaya devam eder. Oluşan bu iyon, elektron ve nötr atom karışımı, plazma olarak adlandırılır.

    [IMG]


    Amorf katı

    atomların kararlı bir kristal yapıya sahip olmadığı katılar için kullanılan terimdir. Cam gibi maddeler, polystyrene gibi polimerler, pamuk helva gibi yiyecekler ve ruj gibi makyaj malzemeleri amorf katılara örnek gösterilebilir.
  5. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    Paylaşımlarınız için çok teşekkür ediyoruö.Malum ÖSS her geçen gün yaklaşmakta Sorularıda taratıp yayınlarsanız çok büyük bir yardımda daha bulunmuş olursunuz.
  6. physicist Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Ara 20, 2012
    Mesaj Sayısı:
    6,820
    Beğenilen Mesajlarınız:
    31
    Ödül Puanları:
    64
    Cinsiyet:
    Bay
    buyrun madde ile alakalı çıkmış oss soru ve çözümleri ..... [IMG] Isı.doc (420.84 KB - Yükleme: 7606 kez.)
  7. physicist Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Ara 20, 2012
    Mesaj Sayısı:
    6,820
    Beğenilen Mesajlarınız:
    31
    Ödül Puanları:
    64
    Cinsiyet:
    Bay
    MADDE Uzayda yer kaplayan, kütlesi, hacmi olan ve eylemsizliğe uyan varlıklara madde denir. Maddeler katı, sıvı ve gaz halinde bulunabilir. Maddenin şekil almış haline de cisim denir.


    Maddelerin Ortak Özellikleri


    Bütün maddelerde bulunan özelliğe ortak özellik denir. Bir maddenin yalnız kendine ait özelliğine ise, ayırt edici özellik denir.


    Maddelerin ortak özellikleri,


    1. Eylemsizlik


    2. Hacim


    3. Kütle


    Bir maddenin sahip olduğu hareket ve şekil durumunu koruma meyline eylemsizlik denir. Arabadan inmek isteyen bir yolcu, araba henüz durmadan önce inerse, arabanın hareket yönünde gitmek zorunda kalır. Arabada iken hızı olan yolcu inincede bu hızını devam ettirmek isteyecektir. Bu durum bütün maddeler için geçerlidir. Duran madde durmak ister, hareket halindeki ise hareketini devam ettirmek ister.


    2. Hacim


    Maddelerin uzayda kapladığı yere hacim denir. İki madde birlikte aynı hacmi işgal edemez. Örneğin bir bardağa su konulduğunda bardağın içindeki hava, kabı terkeder.


    Katı maddelerin belli bir şekli ve hacmi vardır. Sıvı maddelerin belli bir hacimleri olmasına rağmen belirli bir şekilleri yoktur, konuldukları tabın şeklini alırlar. Gazların ise hem belirgin hacimleri hem de belirgin şekilleri yoktur. Konuldukları kapların hacmini ve şeklini alırlar.


    Geometrik Biçimli Cisimlerin Hacimleri


    Geometrik şekilli, dikdörtgenler prizması, küp, silindir, küre ve koni şeklindeki katı cisimlerin hacimleri, boyutları ölçülerek hesaplanır.


    Dikdörtgenler prizmasının hacmi farklı üç kenarının çarpımına eşittir.Hacim = En . boy . yükseklik


    V = a . b. c dir.


    Üç kenarı da eşit ve a kadar olan küpün hacmi


    V = a3 dür.


    Taban yarıçapı r, yüksekliği h olan silindirin hacmi, taban alanı ile yüksekliğinin çarpımına eşittir.


    V = pr2 . h dir.


    Yarıçapı r olan kürenin hacmi


                          Düzgün Olmayan Cisimlerin Hacimleri


    Düzgün geometrik yapıda olmayan katı cisimlerin hacimleri, dereceli kaplardaki sıvılardan yararlanılarak bulunur.


    Bu tür cisimler tamamen sıvı dolu olan bir kaba batırıldığında, sıvıda erimemek şartıyla hacmi kadar hacimde sıvı taşırır. Eğer cisim tamamen batmıyorsa, taşan sıvının hacmi batan kısmın hamine eşit olur.Tamamen dolu olmayan dereceli kaptaki sıvıya bir cisim atılırsa, cismin hacmine eşit hacimde sıvıyı yer değiştirir.


    Eğer katı bir cisim sıvı içine atıldığında çözünüyorsa, cismin gerçek hacmini bulamayız. Çünkü, cismin katı haldeki hacmi ile sıvı haldeki hacmi eşit olmadığı gibi, katı içinde hava boşlukları olabilir ve eridiğinde hava çıkar ve hacim azalır.


    Dereceli kapta bulunan kuru kumun üzerine su döküldüğünde, karışımın hacmi, su ve kumun ayrı ayrı hacimlerinin toplamından daha küçük olur. Bunun nedeni, kum tanecikleri arasında hava boşluğu olması ve suyun bu boşlukları doldurmasıdır. Buna göre, kumun gerçek hacmi, karışımın hacminden suyun hacmi çıkarılarak bulunur.


    Hacim Birimleri


    Hacim V sembolü ile gösterilir. SI birim sisteminde hacim birimi m3 tür. Pratikte maddelerin hacmini ölçmek için m3 ün alt katları olan cm3 ve dm3 kullanılır. Bir cismin hacmi bulunurken, üç boyutu çarpıldığı için, hacim birimleri de uzunluk birimlerinin küpü olarak ifade edilir.


    Kütle


    Kütle madde miktarı ile ilgili bir özelliktir. m sembolü ile gösterilir.


    Ağırlık ve kütle kavramları birbirine karıştırılmamalıdır. Ağırlık gezegenin maddeye uyguladığı kütle çekim kuvvetidir. Kütleleri eşit olan cisimlerin farklı gezegenlerde ağırlıkları eşit olmayabilir. Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür, ağırlık ise dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür.


    Eşit Kollu Terazi


    Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür. Eşit kollu terazi moment prensibine göre çalışır. Eşit kollu terazinin kolları eşit uzunlukta ve kefeleri özdeştir.


    Eşit kollu terazinin duyarlılığını artırmak için binici denilen bir alet kullanılır. Ölçülebilecek en küçük kütle, o terazinin duyarlılığını gösterir. Binicinin kütlesi m gram ve terazinin bir kolu N tane eşit bölmeye ayrılmış ise,  oranı, binicinin bir bölme hareketi durumunda


    sağlayacağı katkının gram karşılığını verir. Ayrıca bu değer terazinin duyarlılığına eşittir.Binici sağ koldaki kefeye doğru 1 bölme kaydırılırsa, sağ kefeye kadar gram ilave edilmiş olur. Binici 5. bölmede iken katkısı ise kadar olur.


    Binicinin ardışık bir bölme yer değiştirmesi 1 gram karşılık geliyor denilirse, olarak verilmiş demektir.


    Ağırlık


    Yeryüzünden belli bir yükseklikten serbest bırakılan cisimler yer yüzeyine doğru düşerler. Bu durum cisimlere yere doğru bir kuvvet uygulandığını gösterir.


    Bir cisme, bulunduğu noktada etki eden kütle çekim kuvvetine o cismin ağırlığı denir.


    Ağırlık vektörel bir büyüklük olup, dinamometre denilen yaylı kantarla ölçülür. Ağırlık kuvvetinin yönü daima dünyanın merkezine doğrudur. Kütlesi m olan bir cismin ağırlığı,


    G = m . g


    eşitliği ile hesaplanır. Buradaki g, yerçekim ivmesidir.  Özkütle


    Bir maddenin birim hacminin kütlesine o maddenin özkütlesi denir.





    Kütle m, hacim V, özkütle d ile gösterilmek üzere


        olur.


    SI birim sisteminde özkütle birimi kg/m3 dür. g/cm3 de özkütle birimidir. Aynı şartlarda özkütle, maddeler için ayırt edici özelliktir.


      Şekildeki grafiklere göre, katı ve sıvı maddelerin sıcaklığı sabit kalmak şartı ile kütle ile hacmi doğru orantılıdır. Kütle – hacim grafiğinde doğrunun eğimi özkütleyi verir.





    Özkütle, maddelerin hacmine ve kütlesine bağlı değildir. Hacim arttıkça kütle de artar, veya kütle arttıkça hacim de artar ve özkütle sabit kalır.


    Maddelerin özkütleleri iki nedenden dolayı değişebilir.


    1. Kütle sabit kalmak şartıyla, basıncın etkisiyle hacmi değişen maddelerin özkütlesi değişebilir. Basınçla madde sıkıştırılıp hacmi azaltılırsa özkütlesi artar.


    2. Sıcaklık ve basınç sabit iken kütle ve hacim doğru orantılı olarak değişir. Kütle sabit iken sıcaklık etkisiyle hacim değişikliği olursa, özkütle değişir. d=m/V bağıntısına göre, bir cismin sıcaklığı artarsa, hacmi de artar. Kütle sabit kalmak şartı ile hacim artarsa özkütle azalır. Sıcaklık azalırsa hacim azalır ve özkütle artar.


    Kütle ile hacim doğru orantılı değil de şekildeki gibi değişiyorsa, eğim dolayısıyla da özkütle artıyor demektir. Bu da kütle ile hacim artarken aynı zamanda sıcaklık azalıyor demektir.   Eğer kütle hacim grafiği şekildeki gibi değişiyorsa, kütle ve hacim artarken sıcaklık da artıyor, dolayısıyla özkütle azalıyor demektir.  Sıcaklık özkütleyi etkileyen bir faktör olduğu için ,maddenin aynı sıcaklıktaki özkütleleri karşılaştırılabilir farklı sıcaklıklarda özkütleleri eşit olan iki cismin , aynı sıcaklıktaki özkütleleri eşit olmaz Özağırlık


    Bir maddenin birim hacminin ağırlığına özağırlık denir.





    Karışımın Özkütlesi


    Birbirine türdeş olarak karışabilen aynı sıcaklıktaki sıvıların karıştırılmasıyla, karışan sıvıların özkütlelerinden farklı özkütleli bir karışım elde edilir. Karışımın özkütlesi, birbirine karışan sıvıların özkütlelerine ve karışma oranlarına bağlıdır.


    İki ya da daha fazla sıvının karıştırılmasıyla meydana gelen karışımın özkütlesi,





    eşitliği ile bulunur.


      Karışımın özkütlesi, karışan sıvıların özkütleleri arasında bir değer alır. Örneğin d1 ve d2 özkütleli sıvıların karışımlarının özkütlesi dK olsun. Eğer d1>d2 ise karışımın özkütlesi d1>dK>d2 olacak şekilde arada bir değer almak zorundadır. Hangi sıvıdan hacimce fazla karışım olursa, karışımın özkütlesi o sıvının özkütlesine daha yakındır.  Özel Durumlar


    I. Özkütleleri d1 ve d2 olan sıvılardan eşit hacimde karışım yapılmış ise, karışımın özkütlesi,





    Karışımda özkütlesi büyük olan madde kütlece fazla demektir.


    II. Karışımı meydana getiren maddelerden eşit kütlede karışım yapılmış ise, karışımın özkütlesi,bağıntısı ile bulunur.


    Bu tip karışımlarda özkütlesi büyük olan maddeden hacimce az karıştırılmış demektir.


    SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİ


    Sıvı içerisine kısmen veya tamamen batan cisimler sıvı tarafından yukarı doğru itilirler. Bu itme kuvveti, sıvıların cisimlere uyguladığı kaldırma kuvvetidir.


    Sıvıya batırılan bir tahta parçası yukarı çıkmak ister. Tahta parçasının tamamını batacak şekilde sıvı içinde tutabilmek için üstten bir kuvvet uygulamak gerekir.


    Cismi yukarı çıkmaya zorlayan kaldırma kuvveti, cisim tarafından yeri değiştirilen sıvının ağırlığına eşittir. Yeri değişen sıvının hacmi, cismin batan kısmının hacmine eşit olduğundan, kaldırma kuvveti.Fkal = Vb . rsıvı


    bağıntısı ile hesaplanır. Burada rsıvı = d . g dir. Yani sıvının özağırlığı, sıvının özkütlesi ile çekim ivmesinin çarpımına eşittir.





    Cisimlere uygulanan sıvı kaldırma kuvveti sıvının özkütlesine bağlıdır. Yukarıdaki şekillerde de görüldüğü gibi aynı cismin farklı sıvılardaki konumları farklı olabilmektedir.


    Sıvı içindeki serbest cisimlere ağırlık kuvveti ile kaldırma kuvveti etki eder. Bu iki kuvvet düşey doğrultuda ve zıt yönlü kuvvetlerdir. Cisimlerin sıvı içinde batmaları veya yüzmeleri yani sıvıdaki durumları bu iki kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır.


    Şekil – I de saf su içine atılan yumurta dibe batar. Suya tuz ilave edilerek karıştırıldığında yumurta Şekil – II deki gibi yüzmeye başlar. Bunun nedeni suya tuz karıştırıldığında suyun özkütlesinin artması ve F = Vb . d . g bağıntısına göre, kaldırma kuvvetinin büyümesi, dolayısıyla bileşke kuvvetin yukarı doğru olması ve yumurtayı yukarı yönde hareket ettirmesidir.  Yüzen Cisimler


    Sıvıya bırakılan bir cismin hacminin bir kısmı sıvı dışında kalacak şekilde dengede kalıyorsa bu cisme yüzen cisim denir. Cismin yüzebilmesi için özkütlesi sıvının özkütlesinden küçük


    (dcisim < dsıvı) olmalıdır.Yüzen cisim dengede iken cisme uygulanan kaldırma kuvveti ile cismin ağırlık kuvveti büyüklükçe eşit olur. Bir cisim sıvı içine iyice daldırılıp bırakılırsa tekrar bir kısmı sıvı dışında olacak şekilde yüzer. Böyle yüzen cisimlerde


    G = FK olduğundan





    bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıya göre cismin batan hacminin bütün hacmine oranı, cismin özkütlesinin, sıvının özkütlesinin oranına eşittir.


    Askıda Kalan Cisimler


      Şekildeki gibi hacminin tamamı sıvı içinde olacak biçimde bir yere temas etmeden dengede kalan cisimlere askıda kalan cisimler denir. Cismin askıda kalabilmesi için özkütlesi, sıvının özkütlesine eşit olmalıdır. Bu durumda cisim kabın tabanına bırakılsa bile cismin tabanla irtibatı kesilir. Yani askıda kalan cisim herhangi bir yere temas etmez. Askıda kalan cisim dengede olduğu için cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin ağırlığına (Fk = G) eşittir.  Batan Cisimler


    Özkütlesi sıvının özkütlesinden büyük olan (dC > dS) cisimler sıvıya bırakıldığında bir engelle karşılaşıncaya kadar yoluna devam ederler. Bu tür cisimlere batan cisimler denir.


    Batan cisimlerin ağırlık kuvveti cisme etki eden kaldırma kuvvetinden daha büyüktür (Fk < G).  ÖZEL DURUMLAR


    1. Bir cismin aynı sıvı içinde hacminin tamamı batmak şartıyla kaldırma kuvveti cismin sıvı içindeki derinliğine bağlı değildir.


      2. Sıvı içine daldırılan bir cisim, havadaki ağırlığına göre, görünen ağırlığı kaldırma kuvveti kadar hafifler. Şekilde sıvı içindeki cismin görünen ağırlığı


    T = G – FK dir.  3. Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez. Örneğin su içinde olan buz eridiğinde, kaptaki su düzeyi değişmez.  4. Özkütlesi sıvınınkinden küçük ya da sıvınınkine eşit olan cisimler, taşma seviyesine kadar olan sıvıya bırakıldıklarında ağırlıkları kadar ağırlıkta sıvı taşırırlar. Dolayısıyla kabın toplam ağırlığı değişmez.


    Özkütlesi sıvınınkinden büyük olan bir cisim bırakılırsa, cisim batar ve taşan sıvının hacmi cismin hacmine eşit olmasına rağmen sıvının özkütlesi cismin özkütlesinden küçük olduğundan kap ağırlaşır.  5. Şekildeki eşit kollu terazinin sol kefesinde gram, sağ kefesinde ise içinde sıvı olan kapla denge sağlanıyor. Daha sonra ipe bağlı bir cisim sıvı içine daldırılarak asılıyor. bu durumda cisme sıvı tarafından kaldırma kuvveti uygulanır (etki), cisim ise sıvıya aşağı yönlü eşit büyüklükte tepki gösterir. Dolayısıyla terazinin dengesi bozulur. Dengenin yeniden sağlanması için sol kefeye kaldırma kuvvetine değerce eşit ağırlıkta cisim konulmalıdır.  6. Gazlarda, sıvılar gibi cisimlere kaldırma kuvveti uygular. Bu kaldırma kuvvetinin değeri sıvılarda olduğu gibi cisim tarafından yeri değiştirilen havanın ağırlığına eşittir. Havanın kaldırma kuvveti


    FK = VC . dhava . g


    bağıntısından hesaplanır.


    Bu bağıntıya göre, hacmi büyük olan cisimlere hava tarafından uygulanan kaldırma kuvveti de büyük olur.

    Bir cismin ağırlığı, havanın kaldırma kuvvetinden büyük ise, cisim yere doğru düşer. GC > FKBir cismin ağırlığı, havanın kaldırma kuvvetine eşit ise, cisim havada askıda kalır.GC = FKBir cismin ağırlığı havanın kaldırma kuvvetinden küçük ise, cisim yükselir. GC Şekil – I de hava ortamında eşit kollu terazinin kollarına asılarak hacimleri farklı cisimler dengeleniyor. Hava boşaltıldığında terazi Şekil – II deki durumu alıyor. Çünkü hava ortamında, hacmi büyük olan cisme daha fazla kaldırma kuvveti uygulanır. Hava dışarı alındığında bu kuvvet ortadan kalktığı için hacmi büyük olan cisim aşağı iner.


    Eğer havasız ortamda aynı terazi dengelendikten sonra hava ortamına çıkarılsaydı, bu durumda da hacmi büyük olan cisim yukarı kalkardı.


    7. Kaldırma kuvveti cismin batan kısmının hacim merkezine uygulanır. Şekilde yarısı sıvıya batmış eşit bölmeli türdeş çubuğun batan iki bölmeli kısmının ortasına kaldırma kuvveti uygulanır.
  8. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    TSK EDERIZ COK GUZEL OLMUS ELLERINE SAGLIK
  9. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    [IMG]
     
    Plazma, Kimya ve Fizikte "iyonize olmuş gaz" anlamına gelmektedir. İyonize gaz için kullanılan plazma kelimesi 1920 li yıllardan beri fizik literatüründe yer etmeye başlamıştır. Kendine özgü niteliklere sahip olduğundan, plazma hali maddenin katı, sıvı ve gaz halinden ayrı olarak incelenir. Katı bir cisimde cismi oluşturan moleküllerin hareketi çok azdır, moleküllerin ortalama kinetik enerjisi herhangi bir yöntemle (örneğin ısıtarak) arttırıldığında cisim ilk önce sıvıya sonra da gaza dönüşür, ki gaz fazında elektronlar gayet hızlı hareket ederler. Eğer gaz halinden sonra da ısı verilmeye devam edilirse iyonlaşma başlayabilir, bir elektron çekirdek çekiminden kurtulur ve serbest bir elektron uzayı meydana getirerek maddeye yeni bir form kazandırır. Atomun bir elektronu eksik olacak ve net bir pozitif yüke sahip olacaktır. Yeterince ısıtılmış gaz içinde iyonlaşma defalarca tekrarlanır ve serbest elektron ve iyon bulutları oluşmaya başlar. Fakat bazı atomlar nötr kalmaya devam eder. Oluşan bu iyon, elektron ve nötr atom karışımı, plazma olarak adlandırılır.
    İyonize olma durumu, en az bir elektronun atom ya da molekülden ayrıldığı anlamına gelir. Serbest elektrik yükü sayesinde plazma yüksek bir elektrik iletkenliğine kavuşur ve elektromanyetik alanlardan kolaylıkla etkilenir. Atmosferin üstünde, manyetosferde, özellikle kutuplara yakın bölgelerde görülen auroralar, güneş rüzgarlarından kaynaklanan yüklü parçacıklarla çarpışan oksijen atomlarının iyonize olması ile oluşurlar ve enfes görüntüler verirler.
    Evrende madde dört halde bulunur. Bunlar katı, sıvı, gaz ve plazma halidir. Mikroskobik açıdan plazma, sürekli hareket eden ve etkileşen yüklü parçacıklar topluluğu olarak ifade edilir. Plazma içinde nötral atom ya da moleküllerin olması plazma halini değiştirmez.
    Plazmanın birim hacmi içindeki negatif yüklü parçacıkların sayısı (genelde elektronlar) pozitif yüklü parçacık sayısına (genelde iyonlar) yaklaşık olarak eşit olduğundan, plazma elektriksel olarak nötraldir.
    Maddenin dört hali. Katı halde atomlar belirli uzaklıklara sahiptir. Sıvı halde atomlar arası uzaklık artar. Gaz halinde ise atomlar arasındaki bağ uzunlukları daha da artar. Plazma halinde ise atomlar iyonlaşır ve sürekli olarak birbirleri ile çarpışırlar.
    İlk bakışta plazma halinin, özellikleri açısından gaz halinden çok farklı olmadığı izlenimi oluşmaktadır. Oysa ki plazma çok önemli özelliklere sahiptir. Plazmanın temel karakteristik özellikleri aşağıda verilmiştir,
    1) Yukarıda açıklandığı gibi plazma elektriksel olarak nötraldir ve plazma çok iyi bir iletkendir. Bazen gümüşün ve bakırın iletkenliğinden 102 kat daha fazla iletkenlik gösterebilmektedir.
    2) Plazmanın içinde bir noktada bir pertürbasyon oluşursa, bu pertürbasyonun etkisi tüm plazmaya elektromagnetik dalga hızı ile taşınılır. Gaz halinde bu taşınım, akustik dalgaların hızıyla, akustik sinyalin taşınımına benzer. Gazların taşınımı sırasında parçacıklar arasındaki çarpışma kısa mesafelidir. Plazmanın taşınımı durumunda ise yüklü parçacıklar arasındaki etkileşim elektromagnetik dalgalar yardımıyla uzun mesafede olur.
    3) Plazma elektriksel olarak nötral olmasına rağmen elektrik ve magnetik alanlarla etkileşebilir.
    4) Plazma koşullarındaki kimyasal reaksiyonlar (plazma-kimyasal reaksiyonlar), gaz fazındaki kimyasal reaksiyonlardan büyüklük mertebesi açısından çok daha hızlıdır.
    Evrende en çok bulunan hal plazma halidir ve evrenin %99’undan fazlası plazma halindedir. Evrendeki tüm yıldızlar, Güneş, Gezegenler ve gezegenler arası boşluklar, üzerinde yaşadığımız dünyamız plazma halinden başlayarak bu günkü hallerini almışlardır. Gerçekte plazma hali bir maddenin ilk halidir. Plazma, doğal olarak kendisi ile çevresi, elektrik ve magnetik alanlarla etkileşim biçimleri açısından kendine özgü niteliklere sahiptir. Plazma, iyonlar, elektronlar, yüksüz atom ve moleküller ile fotonlardan oluşan, bazı atomlar iyonlaşırken bazı iyonların elektronlarla birleşip atoma dönüştüğü, protonların sürekli olarak bir yandan ortaya çıktığı bir yandan da soğutulduğu bir karışım olarak düşünülebilir.
    Dünyamızda bulunan maddelerin büyük çoğunluğu katı, sıvı ve gaz hallerindedirler. Maddenin plazma hali örneğin, yıldırımda, mum alevinde, kutup ışığında ve neon lambaları gibi elektrik boşalmalı lambalarda gözlenir.
    Plazmanın temel bir farka karşın gazlarla ortak belli sayıda mekanik özelliği vardır: Coulomb çekim ve ritimleri çok uzaklarda etkili olduğundan plazmanın her parçacığı diğeri ile sürekli olarak etkileşim halindedir.
    İlginç bir farklılık olarak gazların boşalan her şeyi doldurma özelliği varken plazmanın toplaşma özelliği olduğu görülebilir. Bir manyetik alanın etkisi ile elektrikli tanecikler alan çizgilerini etrafında helezonik yörüngeler çizerek harekete başlar.
    Plazmanın Özellikleri
    a) Plazma dış ortama karşı elektriksel olarak nötrdür. Yani plazma içerisindeki pozitif yüklerin ( iyonların yükleri ) sayısı, negatif yüklerin (elektronlar) sayısına eşittir.
    b) Plazma içerisindeki ayrışma, iyonizasyon ve bu olayların tersi olan yeniden yapılanma olayları sürekli meydana gelir. Adı geçen bu olaylar kendi aralarında plazma içerisinde bir dinamik denge halinde bulunurlar.
    c) Plazma iyi bir elektrik ve ısı iletkenidir. Plazma içerisindeki parçacıklar bir enerji taşıyıcısıdırlar. Dolayısıyla elektrik ve ısı enerjisini de iletirler (taşınırlar). Plazma içerisindeki hızlarının yüksek oluşu nedeniyle özellikle elektronlar elektrik ve ısı iletiminde esas rolü oynarlar.
    d) Plazma yüksek sıcaklık ve enerji yoğunluğuna sahiptir. Plazmanın sıcaklığı, enerji yoğunluğu, iyonizasyon derecesi ( iyonize olmuş atom sayısının toplam atom sayısına oranı ) ve plazma çıkış hızı (elektron hızı) plazma ekseni üzerinde maksimumdur.
    Plazmaya elektrik ve magnetik alan uygulandığında plazmada bir takım değişikliklere sebep olabilir. Plazma içerisindeki parçacığa Lorentz kuvveti etki eder (F=qE+qVB ).
    Plazmanın birçok tanımı yapılır. Bunların hepsi bizi plazmanın yüklü parçacıklar topluluğu olduğu sonucuna götürür. Peki ama her yüklü parçacıklar topluluğu plazma mıdır? Tabii ki her yüklü parçacıklar topluluğuna plazma diyemeyiz. Bunu söyleyebilmemiz için incelediğimiz materyalin bazı özelliklerini bilmeli ve ona göre karar vermeliyiz. İşte bu karar verme sürecinde kullandığımız kıstaslar "Plazma Parametreleri"dir. Bu parametreler sayesinde biz, çalıştığımız materyalin bir plazma olup olmadığını bulabileceğimiz gibi, o materyalin neyin plazması olduğunu da bulmamız mümkündür.
    Temel parametreler dışında plazma parametrelerini 6 ana başlık altında toplayabiliriz. Bunlar
    • Plazma sıcaklığı veya daha basitçe Elektron sıcaklığı. Plazma Yoğunluğu İyonizasyon Derecesi Debye Uzunluğu Plazma Frekansı Plazma Beta (β) dır.
    Plazmayı Oluşturan Elemanlar
    a. Nötral atom ve nötral molekül: İhtiva ettikleri pozitif yüklerin sayısının, negatif yüklerin sayısına eşit olan atom veya moleküllerdir. Nötral bir moleküle, o elemente özel bir ayrışma enerjisinden daha büyük bir enerji verilirse, bu molekül atomlarına ayrışır.
    b. İyon : İhtiva ettiği (+) yük sayısı, (-) yük sayısından büyük olan atomlardır ya da bunun tersi olabilir. Nötral bir atoma, o elementle özel bir iyonizasyon enerjisinden daha büyük bir enerji verildiği zaman, bu atom en az bir elektronunu ( negatif yükünü) kaybeder ve iyon haline geçer, yani iyonize olur.
    c. Elektron : Atomun negatif yükü olup, değeri 1,6x10-19 Coulomb'dur.
    d. Foton : Enerji yüklü ışın parçasıdır. Işın enerjisi taşıyıcısıdır.
    e. Uyarılmış Atom : Üzerine iyonizasyon enerjisinden daha küçük bir enerji almış, elektron kaybetmiş atomdur. Bu atoma o elementin iyonizasyon enerjisinden daha küçük bir enerji verilirse, bu atomun çevresindeki elektronlar atomu terk etmeyip, bunlardan bir veya bir kaçı yörünge değiştirir. Yani bir üst enerji seviyesine geçer. Böylece uyarılmış atom olur.
    f. Uyarma : Enerji alarak bir üst enerji seviyesine geçiş.
    g. Sükunete Gelme : Enerji vererek ( foton ) bir alt seviyeye geçiş.
  10. physicist Moderator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Ara 20, 2012
    Mesaj Sayısı:
    6,820
    Beğenilen Mesajlarınız:
    31
    Ödül Puanları:
    64
    Cinsiyet:
    Bay
    Klasik Fizik’te DünyamızFizik bilimi, eski Yunancada doğa bilimi olarak kabul edilirmiş. Terimsel tanımına baktığımızda ise enerjiyi, maddeyi ve maddenin temel özelliklerini inceleyen-irdeleyen en temel bilimdir. Fizik biliminin derinlerine indiğimiz zaman enerji ve maddeyi ayrı ayrı incelemediğini görmekteyiz. Fizik bilimi enerji ile madde ilişkilerini de incelemektedir.Aslında Fizik bilimi en temel bilim olmaktan ziyade doğa bilimlerinin anası sayılır. Çünkü Fizik bilimi, atomu yani maddenin en küçük birimini ve diğer doğa bilimleri ise bu atomlardan oluşan molekülleri, maddeleri veya yapıları incelemektedir. Bu incelenen yapılar kendisini oluşturan en küçük temel birimden farklı olamayacağına göre Fizik bilimi aslında diğer bilimlerinin de temelini oluşturduğunu görebilmekteyiz. Doğa bilimlerinin anası saydığımız bu bilim dalı Klasik Fizik ve Modern Fizik diye iki alt birime ayrılmıştır. Fizik biliminin temelde niye ikiye ayrıldığını en iyi şekilde görebilmek için "Fiziğin Tarihçesine" bakmak gerekmektedir.


    Fizik bilimi doğa bilimlerinin anası olduğu gibi en temelde incelenebilinen ve üzerinde çalışılan en eski
    bilim dallarından biridir. Öyle ki milattan önce diye tabir ettiğimiz antik çağda bile Fizik bilimi adına gerek Yunanlı filozofların gerek de Doğulu âlimlerin katkıları olmuştur. 1900'lü yıllardan önceki fizik bilimi çalışmaları "Klasik Fizik" ile ifade edilmektedir. Bunun en temel sebebi ise 1900'lü yılların başında yapılan bilimsel çalışmaların geçmiş yıllardaki kuralları da kapsadığı dahası yeni bir çığır açtığı görülmektedir. Bunun en açık örneğini ise Klasik Fiziğin en ünlü bilim insanı olan Newton'un evrensel bilime armağan ettiği hareket kanunlarının ışık hızında hareket eden cisimlerde geçerli olmayışıdır. Belki de Einstein’ın rölative teorisi Klasik Fizik ile Modern Fiziği ayıran en ince çizgi olmuştur.
    Rölative teorisi Newton'un hareket kanunlarını kapsamakla kalmayıp Fizik biliminde yeni dünyaların, yeni ufukların doğmasına vesile olup günümüzde geldiğimiz noktanın temelini oluşturmuştur. İşte rölativite teorisi ile başlayan bu macera kitabımızın da konusunu teşkil etmektedir.
    Klasik Fiziğe gelince en şaşalı dönemlerini Newton ile beraber başlatmış ve 1900’lü yılların başına kadar sürdürmüştür. Ancak Newton'dan önce de bir takım gelişmeler yaşanmıştır. Antik Çağ Dönemlerinde Antik Yunanlı Filozoflar ile Doğu âlimleri tarafından bazı gelişmeler yaşanmıştır. Bu dönem ve bu dönemden Orta Çağ dönemine kadar yapılan çalışmalar aslında Fizik Bilimi adına yapılmamıştır. Çünkü o dönemlerde sistematik bir bilim yoktu. Bu yapılan çalışmalar "doğa felsefesi" adı altında ve günümüz Fizik bilimine yönelik çalışmalar olmuşlardır. Klasik fiziğin kapsadığı temel başlıkları ise şunlar olmuştur:
    *Madde: Antik Çağ ve İlk Çağ'daki düşünürler hep maddeyi tanımlamaya, temel birimlerini bulmaya ve maddenin özelliklerini anlamaya çalışmışlardır. Atom modelleri gibi çoğu düşünürün de madde modeli vardı. Her zaman olduğu gibi o zamanda bilim sorularla ilerliyordu. Bir madde bölünse ne olur? İki kere bölünse, üç kere bölünse ve daha fazla bu maddenin parçalarındaki kimyasal özellikleri hep aynı mı kalırdı? Bu tarz sorular o zaman ki düşünürlerin, âlimlerin hep ilgisini çekmiştir ve onları çözüm bulmaya, uğraş vermeye itmiştir. Madde üzerine düşünen önemli filozoflar arasında Leucippus ve öğrencisi Demokritos (Democritus) maddenin parçalanmasının sınırlı olduğunu ve mutlaka bir noktaya gelindiğinde bölünmenin duracağını düşünmüşlerdir. Gelinen bu son noktaya da Eski Yunancada bölünemez olarak anlam taşıyan atom sözcüğünü kullanmışlardır. Ancak atomdan daha önce “yaşamın tohumları” diye bahseden Anaksagoras atom fikrini ilk ortaya atan filozoftur. Oysaki bizler şimdi gelinen bu son noktanın Einstein ile daha da ötelere taşındığını ve artık atom altı parçacıkların varlığını biliyoruz. Klasik fizik ile modern fiziğin arasındaki ayrılıklardan biri atomun (veya maddenin) bölünmezliği konusudur. Bu noktada ufak da bir anekdot belirtmek istiyorum. Albert Einstein’dan yaklaşık 1200 sene önce yaşayan Cabir Bin Hayyan atomun parçalanabileceği fikrini çalışmalarında öne sürmüştür. Hatta atom hakkındaki şu sözlerine yer vermek bu anekdotu daha da süsleyeceği düşüncesindeyim:”
    Maddenin en küçük parçası olan ‘el-cüz'ü la yetecezza’ da yoğun bir enerji vardır. Yunan bilginlerinin söylediği gibi bunun parçalanamayacağı söylenemez. Atom parçalanabilir. Parçalanınca da öyle büyük bir güç oluşur ki bir anda Bağdat'ın altını üstüne getirebilir.’
    Cabir Bin Hayyan bu dönemde maddeyi de üçe ayırmıştır:
    1.Sıcaklıkla buharlaşabilen maddeler
    2.Çekiçle dövüldüğünde parlaklık kazanan ve ses çıkartabilen maddeler
    3.Çekiçle dövülemeyen ve toz haline getirilemeyen maddeler
    Platon'un öğrencisi Aristo ise atom düşüncesi yerine nitel bir madde modelini savundu. Bu modeli açtığımızda maddeyi sıcak-soğuk, ıslak-kuru gibi niteliklere bağlayarak değerlendirdiği görülmekte. Empedokles ise tüm bu ön görüler dışında evrenin ateş, su, toprak ve havadan oluştuğunu savunmuştur.
    Daha sonra Orta Çağ’dan çıkan Avrupa’da bilimsel gelişmeler hızla büyüdü. Madde üzerine artık deneysel
    verilerle fikirler yürütülebiliyordu. Bu fikirler neticesinde atom modelleri oluşturulmuştu. Her bir atom modeli atomun biraz daha aydınlanmasına olanak tanıyordu. Bu atom modellerini kitabımızın ilerleyen
    bölümlerinde ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.
    *Hareket: Antik Çağ ve İlk Çağ'da ise ünlü düşünürlerden Aristo hareket üzerine şu düşüncelere varıyordu en basit anlatımıyla, duran cisimler durmaya devam eder ve hareketli olan cisimler ise durmaya çalışırlardır. Herakleitos ise evrendeki tüm cisimlerin sürekli hareketli olduklarını savunuyordu. Ancak özellikle Aristo’nun mekaniği üzerine çalışmalar daha sonra sürdürülmüştür. Newton 17.yüzyılda Aristo’nun düşüncelerini daha da genişleterek kendi adını taşıyan hareket kanunlarını ortaya koymuştur. Newton yaptığı çalışmalarla doğa felsefesinin sonuna klasik fiziğin ise artık başlı başına bir bilim dalı olmasına olanak tanımıştı. O dönem içerisindeki hareketleri en genel çevrede tanımlayabilen bu kanunları oluşturmuştu. Nitekim hâlâ ışık hızının çok çok altı hızlarda hareket eden cisimlerde bu kanunlar geçerli olmuştur. Newton’un üç hareket kanunu vardı:
    1.Eylemsizlik prensibi: Bir cisim üzerine bir kuvvet etki etmiyorsa ya da etkiyen kuvvetlerin bileşkesi sıfırsa o cisim duruyorsa durur eğer başlangıçta bir hareketi varsa o hareketine devam eder.
    2.Newton’un ikinci hareket kanunu: Bu kanun ise bizlere bir cisme bir F kuvveti varsa o cismin mutlaka ivmesi vardır. Bunu da F=ma ünlü formülü ile evrensel fiziğe armağan etmiştir.
    3.Etki – tepki prensibi: Bu prensip ise bir cisim diğer bir cisme bir kuvvet etki ediyorsa etkilenen cisim de etkiyen cisme eşit ama zıt yönlü bir kuvvet uygular. Bu yasaya da etki – tepki prensibi denir.
    Newton’dan önce hareket üzerine çalışmalar da vardı. Örneğin Galilei Galileo serbest düşme hareketini tanımlamıştı. Galilei serbest düşme hareketini tanımlayan yasasında, hareket  sırasında alınan yolun kütleye bağlı olmadığını geçen sürenin karesiyle orantılı olduğunu açıklamıştır.

    [IMG]Ücretsiz olan "Modern Fiziğe Giriş" e-kitabını indirmek için Tıklayın!!!


    *Gök mekaniği ve kütle çekimi yasası:
    Bu çalışma alanında yine insanoğlu ilk zamanlarında merakına yenilerek gördüklerini sorguluyordu. İşte bu sorgulamaların birinde dünya, gezegenler ve gökyüzündeki diğer cisimlerin hareketleri insanların hep ilgisini çekmiştir. İlk zamanlarda ortaya atılan düşünce modeli yaklaşık 1400 yıl boyunca kabul görmüş milattan sonra 2.yüzyıldan başlayarak. Bu dönemde evrenin dünya merkezli olduğunu savunan modelini Yunanlı astronom Claudius Ptolemy geliştirmiştir. 1543 yılında Polonyalı astronom Nicolaus Copernicus Güneş merkezli evren modelini ortaya attı. Dünya’nın ve var olan diğer gezegenlerin Güneş etrafında dairesel bir yörünge ile dolandıkları düşüncesini savundu. Kepler’in hocası Danimarkalı astronom Tycho Brahe, uzun yıllar boyunca gözlemler yaptı, hesaplamalar geliştirdi. Gezegenlerle beraber gözlenebilen 777 yıldızın konumlarını ölçmeye çalışmıştır. Bu çalışmalarını ise pusula ve yükseklikölçer ile yapmıştır. Ancak tüm bu yaptığı hesaplamaları ve gözlemleri yorumlayamadan ölmüştür.
    Alman astronom Johannes Kepler, hocasının izinden giderek yarım kalan çalışmaları tamamlamış ve tüm verileri yaklaşık 16 yıl gibi uzun bir sürede yorumlamıştır. Sonuçta Kepler Yasaları diye bilinen aşağıda belirttiğim üç temel yasayı bulmuştur:
    1.Bütün gezegenler bir odak noktası (güneş) etrafında eliptik yörüngelerde dolanırlar.
    2.Güneş’ten herhangi bir gezegene çizilen yarıçap vektörü, eşit zaman aralıklarında eşit alanları tarar.
    3.Herhangi bir gezegenin yörünge periyodunun karesi, eliptik yörüngesinin büyük ekseninin yarısının kübüyle orantılıdır.
    Kepler yasaları bulunduktan sonra Newton’un evrensel çekim yasası gökler mekaniğinin artık bir bilinmeyenden çıkarıyordu. Bu önemli yasa, evrendeki her cisim başka bir cismi, kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı olan ve bir sabit ile çarpılan bir kuvvetle çeker. Newton’un bu yasası evrendeki her şeyi bir arada tutan bir yapışkanı kütle çekim kuvvetini tanımlıyordu. Bu gökler mekaniğinin önemli  şaheseri bundan sonraki yapılacak gözlemlerde hesaplamaların ve yorumların da daha kolay olmasını sağlamıştır.
    *Ses: Ses ile ilgili ilk çalışmalar yine ilk çağlarda yapılmış. İlk olarak Yunanlı filozof Chrysippus ve Romen mimar ve mühendis Vetruvius ile Romen filozof Boethius sesin dalgalar halinde yayıldığını ve bunun su dalgalarıyla benzer bir durum olduklarını düşünmüşlerdir. Aristo ise sesin havanın içindeki taneciklerin titreşerek yayıldığını savunmuştur. Pisagor’un da bu kuramlar üzerine savunduğu düşüncelerle beraber bir temel oluşmuştu ve bu temel üzerine de Marin Mersenne, Galileo Galilei gibi bilim adamları yaptıkları çalışmalarla sesi ve ses dalgalarını tanımlamaya çalışmışlardır. 1640 yılında Robert Boyle, sesin oluşumu ve aktarımı üzerine deneyler yaptı. Gassendi ise bu çalışmalar üzerine ses hızı ile atomların hızını karşılaştırarak frekans değeri üretmeye çalıştı. Newton ise ses dalgalarının mekaniğini inceledi. Bu çalışmalardan sonra Euler, Lagrange ve d'Alembert gibi bilim adamları ses üzerine uygulanabilir bir teori geliştirdiler. Bu teoride bu çağdaki diğer gelişen fiziksel gelişmeler gibi matematiksel ifadelerle dökülmüş denklemler yer almaktaydı.
    *Işık (Optik) : Bu alanda İlk Çağ'da İbn-ül Heysem'in yaptığı çalışmaları görüyoruz. Optik Hazinesi adı altında bir eseri de mevcut olan Heysem, bu kitabında Yunanlı düşünürlerin savunduğu gözden nesnelere ışınlar yaydığı ön görüsü yerine ışık ışınlarının göze nesneden geldiğini öne sürdü. Bu öne sürdüğü düşüncenin kanıtlarından biri ilgimi epey çekmiştir ve sizlerin de çekeceğini umuyorum. Heysem'e göre "Ne zaman yıldızlara baksak onları anında görürüz. Eğer ışınlar gözden çıkmış olsaydı, yıldızları görmemiz için belirli bir zamanın geçmesi gerekirdi. Böyle olmadığına göre demek ki ışınlar gözden çıkmaz." dedi ve böylece ışınların gözden değil, nesneden çıktığını kanıtladı. Aslında burada yıldızlardan gelen ışığın da yıllar öncesinden geldiğini bulmuş oldu veya kanıtladı. Ayrıca Heysem, ışığın kırılması olayına da açıklama getirmiştir. Açıklamasına göre ışığın kırılmasının nedeni; ışığın hava, cam, su gibi farklı ortamlarda farklı hızlarla hareket etmesidir.
    İbn-ül Heysem’den sonra optiğin gelişmesi 16. ve 17. yüzyıllara denk gelmektedir. Özellikle Kepler, Huygens ve Newton’un çalışmaları optiğin önemli çalışmaları arasında yerini alır. Kepler, mercekler için bir geometri kuramını geliştirmiştir ve ayrıca teleskopların matematiksel incelemesini yaparak optiğin gelişmesinde katkıda bulunmuştur. Huygens ve Newton’un optiğe katkıları daha çok ışık üzerine olmuştur. Huygens’den önce Newton ışığın parçacıklar halinde yayıldığı savını ortaya atmıştı.
    Huygens ise Newton’un bu düşüncelerini açıkladıktan sadece birkaç yıl sonra ışığın dalgalar halinde yayılması gerektiğini ve her iki bilim adamı da esirin varlığını kabul ettiğini görüyoruz. Peki, bu iki bilim adamı yanlış mı düşünüyordu?
    Elbette ki hayır daha sonraları Maxwell ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu bulduktan sonra de Broglie aslında ışığın hem parçacık şeklinde hem de dalgalar halinde yayıldığını tüm bilim dünyasına açıklıyor. Esirin olmadığı Michelson- Morley deneyi ile kanıtlanıyor. Bundan sonraki ışık ile ilgili tüm gelişmeler kuantum fiziğinde irdeleniyor ve büyük bir çağ başlıyor fizik bilimi ve dünyamız için.
    *Termodinamik: Her ne kadar üzerine yapılan çalışmalar ilk çağlara uzansa da termodinamik üzerine yapılan önemli çalışmalar atomun yapısının modellemeleri yapıldığı sıralarda akıllara gelen maddenin yapısı ve ısı, sıcaklık ilişkileri ile ilgili sorularla başlamıştır.1827 yılında İngiliz Botanikçi Robert Brown, bir sıvı içerisinde bulunan küçük taneciklerin düzensizce bir şekilde hareket ettiğini bulmuştur.1905 yılında Albert Einstein bu hareketleri termodinamik prensipleri ile açıklayarak bir teori kurmuştur ve bu hareketlere de Brown Hareketleri denilmiştir. Bu bahsedilen prensiplerin temelinde ise 1824 yılında Carnot ve 1850 yılında Clausius ve Thomson tarafından açıklanan Termodinamiğin birinci ve ikinci yasaları yatmaktadır. 1906 yılında Nernst Termodinamiğin üçüncü yasasını da bulmuştur. Maxwell ve Boltzmann da Nernst’ten önce gazların kinetik kuramını geliştirmişlerdir.
    *Elektrik ve Manyetizma: Bu alanda yapılan çalışmaların bir ucu yine antik döneme ilk çağlara değmektedir. Bu dönemlerde düşünürler maddeyi anlamaya çalışırken magnet isimli maddenin de yapısını çözmeye çalışıyorlardı. Manyetizmanın ilk adımları bu madde üzerine fikirler yürütülürken atılmıştı. Milattan önce 700’lü yıllarda bir kehribar parçasını sürterek elektriklendirilip bir saman parçasının çektiğini buldular.1600’lü yıllarda elektriklenmenin genel olduğu ortaya çıktı.1700’lü yıllarda Benjamin Franklin elektrik yüklerini pozitif (artı) ve negatif (eksi) diye ikiye ayrıldığını gördü. Zıt yükler birbirlerini çekiyorlardı aynı işaretli yükler ise birbirlerini itiyorlardı. Daha sonra Coulomb iki yük arasındaki elektrostatik çekim kuvvetini hesapladı. Buna göre yüklerin çarpımı bölü uzaklığın karesi ve bir de sabit çarpanı ile bu elektrostatik kuvvet hesaplanabiliyordu ve bu elektrostatik kuvvet, kütle çekim kuvvetinin hesaplanması ile büyük bir benzerlik sağlıyordu. Daha sonraları yapılan çalışmalarla elektrik üreteçleri üretildi ve böylece elektrik daha da gelişmeye başladı. Oersted ve Ampére manyetizma ve elektrik arasındaki ilişkiyi kurdular yaptıkları çalışmalar ile ve elektrik ile manyetizma arasındaki duvarları yıktılar böylece. 1831 yılında Faraday elektro magnetik indüksiyonu buldu ve arkasından 1855 yılında Maxwell elektromagnetizma kuramını kurarak fizik bilimi büyük bir hızla ilerlemesini sürdürmüştür.
    20.yüzyılın başlarında Fizik Bilimi artık çoğu noktalarda tükeniyordu. Atom bölünemez düşüncesi hâkimdi, elektromanyetik teori geliştirilmiş ve Newton’un hareket kanunları ile evren sınırlandırılmıştı. Oysa ki bu
    çalışmaların üzerine yoğunlaşan ve aslında her şeyin bitmediğini kanıtlayan bir bilim adamı vardı. Evet, o
    bilim adamı Albert Einstein idi. Atomun parçalanabileceğini gösterdi bunun öncesinde Newton’un
    hareket kanunlarının üzerine kendi geliştirdiği fikirleri ekleyerek evreni mutlak uzay zaman kavramından kurtardı. Yayınladığı görelilik kuramları ile bizlere yeni dünyanın kapılarını araladı Albert Einstein. Bundan sonraki bölümlerimizde Modern Fiziğin giriş kısımlarını işleyeceğiz.
    Modern fizik öncesinde atomun doğuşunu ve Einstein’in görelilik ilkelerini inceleyeceğiz. Daha sonra kuantum fiziği ile modern fiziğe resmen başlamış olacağız
  11. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    çok teşekkürler böyle devam edin arkadaşlar:)
  12. fiziklerinefendisi Administrator

    Çevrimdışı
    Üyelik Tarihi:
    Oca 23, 2012
    Mesaj Sayısı:
    7,018
    Beğenilen Mesajlarınız:
    69
    Ödül Puanları:
    48
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Fizikçi
    Bulunduğu Yer:
    TTArena
    [IMG]


    Plazmayı anlamak için önce maddenin atom yapısını öğrenmek gerekir. Maddenin atomlardan oluştuğunu biliyoruz. Atomlar da bir çekirdek ve bu çekirdeğin çevresinde dönen elektronlardan oluşur. Çekirdeğin iki atomaltı parçacığı vardır: Proton ve Nötron. Nötronların elektrik yükü yoktur. Protonlar artı (+), elektronlar eksi (-) yüklüdür. Mıknatıslarda zıt kutuplar birbirini çeker, değil mi? Benzer şekilde protonlar da çekidek çevresinde dönen elektronları çekerler. Yoksa, elektronlar dönmenin etkisiyle uzaklaşıp giderlerdi. Bir atomda bulunan proton ve elektron sayıları eşittr. Böyle bir atom yüksüzdür. Ama elektron kazanabilir ya da kaybedebilir. Bu durumda iyonlaşırlar. Bir anda kimya bilminin içine daldık, ama bunları bilmek çok önemli. Çünkü maddenin plazma halinde atomlarserbest elektronlar ve iyonlara ayrışır. Maddeyi bu hale getiren yüksek sıcaklık, yüksek voltaj ya da yüksek basınçtır. Milyonlarca derecedeki bir sıcaklık, çekirdek çevresinde dolanan elektronları hızlandırır. Elektronlar öyle hızlanır ki,protonların çekim etkisinden kurtulurlar.

    Bunları anlamak zor olabilir. Çünkü plazma çevremizde sıklıkla görebileceğimiz bir madde hali değildir. Yine de farkında olmadanplazmayla ilgili bir şeyler duymuş ya da görmüş olabilirsiniz. Sözgelimi, floresan lamba. Yanan bir floresan lambanın içinde maddenin içinde maddenin plazma hali bulunur. Lambayı açmak için elektrik düğmesine bastığınızda yüksek elektrik voltajı uygularsınız. Elektrik, ince uzun tüpte akarken tüpün içindeki gazın atomlarını uyarır ve yükler. Bu da lamba içinde plazma, dolayısıyla ışık oluşmasına neden olur. Diğer bir plazma örneği, neon lambalardır. Benzer şekilde elektrik, neon atomlarını yükler ve bir tüpün içindeki gaz plazmaya dönüşür. Peki, yıldırımlara ne dersiniz. Fırtınalı havalarda gördüğünüz yıldırımlar da çevresindeki havanın plazma haline gelmesine neden olur. Atmosferin yoğun radyasyona uğrayan manyetosfer katmanında oluşan “kuzey ışıklarını” biliyor musunuz? Güneş rüzgarlarıyla uzaya savrulan yüklü parçacıklar, Dünya’nın manyetik alanına yakalanır. Burada yakalanan parçacıklar, manyetik alan boyunce ilerler ve bir bölümü kutup bölgelerinde atmosfere girer. Bu parçacıklar, oksijen ve azot atomlarıyla çarpışır ve elektronları uzaklaştırarak, uyarılmış düzeylerde iyon oluştururlar. Bu iyonlar, floresan ya da neon lambalarda olduğu gibi ışınım yapar. Bu kendine özgü olağanüstü güzellikteki ışınıma “kuzey ışıkları” (aurora) denir. İşte bu ışıkların kaynağı plazmadır. Alaska, İskoçya ya da Norveç‘in kuzeyi gibi bölgelerde havanın açık olduğu bazı gecelerde kuzey ışıklarını görmek olasıdır.

    [IMG]

    Birçok insan, Güneş ve  gezegenler arasında uzayınboş olduğunu düşünür. Oysa Güneş, yıldızlar, gökadalar, yıldızlar arası ve gökadalar arası uzayda da plazma bulunur. Bilimadamları, görünür evrendeki maddenin %99′unun plazma olduğunu tahmin ediyorlar. Görünür evren diyorlar; çünkü evrenin kütlesinin %90′ının “karanlık madde”, yani bileşimi ya da hali hakkında hiçbirşey bilmediğimiz  bir biçimde olduğunu düşünüyorlar.

    Plazmanın günlük yaşamımızdaki yerini de merak etmiş olabilrsiniz. Belki de plazma TV’leri duymuşsunuzdur. Yüksek aydınlatma verimiyle lambalarla, yarıiletkenlerin üretimiyle ve elektronik eşyalarla plazma teknolojisi evimize girmeye başlıyor.



    Plazmanın birçok değişik alanda kullanılmasının bir nedeni de iyi bir iletken, dolayısıyla elektrik ve manyetik alanlara yanıt veren etkili bir radyasyon kaynağı olması. Uzmanlar bu kaynağın nükleer kaza riski olmadığını da ekliyorlar. İyi, etkin ve doğru kullanılırsa plazma, yeni alanlarda da yaşamımıza girebilecek ucuz bir enerji kaynağı gibi gözüküyor.

    [IMG]