Skaler ve vektörel büyüklükler nelerdir Test 2

Bir öğrenci deneyde ölçtüğü büyüklükleri tabloya kaydediyor. Hangi ölçümde sadece sayısal değer ve birim yeterli olmaz, yön bilgisi de gereklidir?

A) Çözeltinin pH değeri: 7.2
B) Cismin sıcaklığı: 25°C
C) Yer değiştirme miktarı: 5 metre batıya
D) Madde miktarı: 0.5 mol

Sevgili öğrenciler,

Bu soruyu doğru bir şekilde çözmek için, fiziksel büyüklükleri tanımlarken kullandığımız iki temel kavramı hatırlamamız gerekiyor: skaler büyüklükler ve vektörel büyüklükler.

• Skaler büyüklükler, sadece sayısal bir değer (büyüklük) ve bir birim ile tam olarak tanımlanabilen fiziksel niceliklerdir. Bu tür büyüklüklerin bir yönü yoktur veya yön bilgisi anlam ifade etmez. Örneğin: kütle, zaman, sıcaklık, hacim, enerji, madde miktarı, pH değeri.
• Vektörel büyüklükler ise sayısal bir değer (büyüklük), bir birim ve yön bilgisi ile tam olarak tanımlanabilen fiziksel niceliklerdir. Yön bilgisi olmadan bu büyüklüklerin anlamı eksik kalır. Örneğin: kuvvet, hız, ivme, yer değiştirme, momentum.

Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim ve hangi büyüklüğün yön bilgisine ihtiyaç duyduğunu belirleyelim:

• A) Çözeltinin pH değeri: 7.2

  pH değeri, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren skaler bir büyüklüktür. "$7.2$" değeri, bir yön bilgisine ihtiyaç duymadan pH'ı tam olarak tanımlar. "Kuzeye doğru pH $7.2$" gibi bir ifade anlamsızdır.

• B) Cismin sıcaklığı: 25°C

  Sıcaklık, bir maddenin ortalama kinetik enerjisiyle ilgili skaler bir büyüklüktür. "$25^\circ C$" değeri, bir yön bilgisine ihtiyaç duymadan sıcaklığı tam olarak tanımlar. "Doğuya doğru $25^\circ C$" gibi bir ifade kullanmayız.

• C) Yer değiştirme miktarı: 5 metre batıya

  Yer değiştirme, bir cismin ilk konumu ile son konumu arasındaki en kısa mesafeyi ve yönü ifade eden vektörel bir büyüklüktür. Sadece "$5$ metre" demek, cismin ne kadar yol aldığını (uzaklık) belirtir ancak nereye gittiğini (yer değiştirme) tam olarak açıklamaz. "Batıya" ifadesi, bu büyüklüğün yönünü belirtir ve yer değiştirmeyi tam olarak tanımlar. Bu nedenle, yer değiştirme için yön bilgisi kesinlikle gereklidir.

• D) Madde miktarı: 0.5 mol

  Madde miktarı, bir sistemdeki tanecik sayısını ifade eden skaler bir büyüklüktür. "$0.5$ mol" değeri, bir yön bilgisine ihtiyaç duymadan madde miktarını tam olarak tanımlar. "Yukarıya doğru $0.5$ mol" gibi bir ifade kullanmayız.

Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşılacağı üzere, sadece yer değiştirme (C seçeneği) yön bilgisi olmadan tam olarak anlaşılamayan vektörel bir büyüklüktür.

Cevap C seçeneğidir.