Aşağıdaki büyüklük çiftlerinden hangilerinin ikisi de türetilmiş büyüklüktür?
A) Kütle - Zaman
B) Sıcaklık - Elektrik akımı
C) Hacim - Kuvvet
D) Işık şiddeti - Madde miktarı
Fizikteki tüm büyüklükler, tanımlanma ve ölçülme şekillerine göre iki ana kategoriye ayrılır: temel büyüklükler ve türetilmiş büyüklükler.
- Temel Büyüklükler: Başka hiçbir fiziksel büyüklüğe ihtiyaç duymadan doğrudan tanımlanabilen ve ölçülebilen büyüklüklerdir. Uluslararası Birim Sistemi (SI), yedi temel büyüklük belirlemiştir. Bunlar: Uzunluk, Kütle, Zaman, Sıcaklık, Elektrik Akımı, Madde Miktarı ve Işık Şiddeti'dir.
- Türetilmiş Büyüklükler: Temel büyüklükler kullanılarak matematiksel işlemler (çarpma, bölme vb.) yoluyla elde edilen, yani temel büyüklüklerden türetilen büyüklüklerdir. Örneğin, hız (uzunluk/zaman), alan (uzunluk x uzunluk), kuvvet (kütle x ivme) gibi.
Şimdi seçeneklerdeki büyüklük çiftlerini tek tek inceleyelim:
- A) Kütle - Zaman:
- Kütle: Temel bir büyüklüktür. SI birimi kilogramdır (kg).
- Zaman: Temel bir büyüklüktür. SI birimi saniyedir (s).
- Bu seçenekteki her iki büyüklük de temeldir.
- B) Sıcaklık - Elektrik akımı:
- Sıcaklık: Temel bir büyüklüktür. SI birimi kelvindir (K).
- Elektrik akımı: Temel bir büyüklüktür. SI birimi amperdir (A).
- Bu seçenekteki her iki büyüklük de temeldir.
- C) Hacim - Kuvvet:
- Hacim: Türetilmiş bir büyüklüktür. Hacim, uzunluk gibi temel bir büyüklüğün üç kez çarpılmasıyla elde edilir (örneğin, bir küpün hacmi = kenar $\times$ kenar $\times$ kenar). SI birimi metreküptür ($m^3$).
- Kuvvet: Türetilmiş bir büyüklüktür. Newton'un İkinci Yasası'na göre kuvvet ($F$), kütle ($m$) ile ivmenin ($a$) çarpımıdır ($F = m \cdot a$). İvme ise uzunluk ve zaman gibi temel büyüklüklerden türetilir ($a = \frac{\text{uzunluk}}{\text{zaman}^2}$). Dolayısıyla kuvvet, kütle, uzunluk ve zaman gibi temel büyüklüklerden türetilmiştir. SI birimi Newton'dur (N), ki bu da $kg \cdot m/s^2$ demektir.
- Bu seçenekteki her iki büyüklük de türetilmiştir.
- D) Işık şiddeti - Madde miktarı:
- Işık şiddeti: Temel bir büyüklüktür. SI birimi kandeladır (cd).
- Madde miktarı: Temel bir büyüklüktür. SI birimi moldür (mol).
- Bu seçenekteki her iki büyüklük de temeldir.
Yukarıdaki analizlere göre, Hacim ve Kuvvet büyüklüklerinin her ikisi de temel büyüklüklerden türetilmiştir.
Cevap C seçeneğidir.
