Bir biyoloji laboratuvarında yapılan deneyde:
- Deney süresi: 45 dakika
- Ortam sıcaklığı: 37°C
- Kullanılan su miktarı: 2 litre
- Işık şiddeti: 300 lümen
Bu ölçümlerde hangi temel büyüklükler kullanılmamıştır?
A) Kütle ve madde miktarı
B) Elektrik akımı ve ışık şiddeti
C) Zaman ve sıcaklık
D) Uzunluk ve kütle
Bir deneyde kullanılan temel büyüklükleri belirlemek için öncelikle Uluslararası Birim Sistemi'ndeki (SI) yedi temel büyüklüğü hatırlamamız gerekir:
- Kütle (birimi: kilogram, kg)
- Uzunluk (birimi: metre, m)
- Zaman (birimi: saniye, s)
- Sıcaklık (birimi: Kelvin, K)
- Madde miktarı (birimi: mol, mol)
- Elektrik akımı (birimi: Amper, A)
- Işık şiddeti (birimi: kandela, cd)
Şimdi deneyde verilen ölçümleri bu temel büyüklüklerle karşılaştıralım:
- Deney süresi: 45 dakika $\rightarrow$ Bu, Zaman temel büyüklüğüdür. Deneyde kullanılmıştır.
- Ortam sıcaklığı: 37°C $\rightarrow$ Bu, Sıcaklık temel büyüklüğüdür. Deneyde kullanılmıştır.
- Kullanılan su miktarı: 2 litre $\rightarrow$ Litre, hacim birimidir. Hacim, uzunluktan türetilmiş bir büyüklüktür ($L^3$). Bu ifade doğrudan kütle (kg) veya madde miktarı (mol) temel büyüklüklerini belirtmez.
- Işık şiddeti: 300 lümen $\rightarrow$ Lümen ışık akısı birimi olsa da, soruda "ışık şiddeti" olarak belirtildiği için bu, Işık şiddeti temel büyüklüğünü ifade eder. Deneyde kullanılmıştır.
Yukarıdaki analizimize göre, deneyde kullanılan temel büyüklükler Zaman, Sıcaklık ve Işık şiddeti'dir.
Peki hangi temel büyüklükler kullanılmamıştır?
- Kütle: Deneyde kütle ile ilgili (gram, kilogram gibi) herhangi bir ölçüm belirtilmemiştir.
- Uzunluk: Deneyde uzunluk (metre, santimetre gibi) ile ilgili doğrudan bir ölçüm belirtilmemiştir. Hacim (2 litre) uzunluktan türetilmiş olsa da, doğrudan uzunluk ölçümü yapılmamıştır.
- Madde miktarı: Deneyde madde miktarı (mol) ile ilgili herhangi bir ölçüm belirtilmemiştir. 2 litre su hacimdir, mol cinsinden madde miktarı değildir.
- Elektrik akımı: Deneyde elektrik akımı (Amper) ile ilgili herhangi bir ölçüm belirtilmemiştir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Kütle ve madde miktarı: Deneyde ne kütle ne de madde miktarı doğrudan belirtilmiştir. Bu iki temel büyüklük de kullanılmamıştır.
- B) Elektrik akımı ve ışık şiddeti: Elektrik akımı kullanılmamıştır, ancak ışık şiddeti kullanılmıştır. Bu seçenek yanlıştır.
- C) Zaman ve sıcaklık: Her ikisi de deneyde kullanılmıştır. Bu seçenek yanlıştır.
- D) Uzunluk ve kütle: Kütle kullanılmamıştır. Uzunluk da doğrudan ölçülmemiştir. Ancak, "kullanılan su miktarı: 2 litre" ifadesi bir hacim belirtir ve hacim, uzunluğun küpü ($L^3$) olarak tanımlanır. Bu durumda, hacim ölçümü dolaylı olarak uzunluk kavramını içerir. Ancak madde miktarı (mol) ise hacimden tamamen farklı ve doğrudan ölçülmeyen bir temel büyüklüktür. Dolayısıyla, Kütle ve Madde miktarı, deneyde hiçbir şekilde (doğrudan veya dolaylı yoldan) belirtilmeyen veya ölçülmeyen temel büyüklüklerdir.
Bu durumda, deneyde kesinlikle kullanılmayan temel büyüklükler Kütle ve Madde miktarı'dır.
Cevap A seçeneğidir.
