Bir biyoloji deneyinde öğrenciler aşağıdaki ölçümleri yapmaktadır:
- Hücre bölünme hızı: 0,5 bölünme/saat
- Enzim aktivitesi: 120 U/mL
- pH değeri: 7,2
- Sıcaklık: 37°C
Bu ölçümlerdeki niceliklerden hangisi boyutsuz bir büyüklüktür?
Bugünkü sorumuz, biyoloji deneylerinde karşılaştığımız ölçümlerden hangisinin boyutsuz bir büyüklük olduğunu anlamamızı istiyor. Boyutsuz büyüklükler, fiziksel bir birimi olmayan, sadece bir sayısal değer ifade eden niceliklerdir. Şimdi her bir seçeneği tek tek inceleyelim:
Bu niceliğin birimi "bölünme/saat"tir. Yani, belirli bir zaman diliminde (saat) kaç kez bölünme gerçekleştiğini gösterir. Bu bir oran olup, zaman birimi içerdiği için boyutlu bir büyüklüktür. Örneğin, $ rac{\text{adet}}{\text{zaman}}$ gibi bir birime sahiptir.
Enzim aktivitesinin birimi "U/mL"dir. Burada 'U' (ünite), genellikle belirli bir sürede (örneğin dakika) belirli bir miktar substratın (örneğin mikromol) ürüne dönüştürülmesini ifade eder. 'mL' ise hacim birimidir. Dolayısıyla, bu nicelik hem miktar hem de hacim birimleri içerdiği için boyutlu bir büyüklüktür. Örneğin, $ rac{\text{miktar}}{\text{zaman} \cdot \text{hacim}}$ gibi bir birime sahiptir.
pH, bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini ifade eden bir ölçümdür. Kimyasal olarak pH, hidrojen iyonu aktivitesinin negatif logaritması olarak tanımlanır: $pH = -\log_{10}[H^+]$. Burada $[H^+]$ hidrojen iyonu derişimini (veya daha doğru ifadeyle aktivitesini) gösterir. Ancak, logaritması alınan bu derişim aslında standart bir derişime (örneğin 1 M) oranlandığı için birimsiz bir orandır. Birimsiz bir sayının logaritması alındığında elde edilen sonuç da birimsizdir. Bu nedenle pH değeri, herhangi bir fiziksel birime sahip değildir ve boyutsuz bir büyüklüktür.
Sıcaklık, bir sistemdeki atom ve moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Birimi derece Celsius ($^\circ C$), Kelvin ($K$) veya Fahrenheit ($^\circ F$) olabilir. Bu birimler sıcaklığı ifade etmek için kullanılır ve sıcaklık boyutlu bir büyüklüktür.
Yukarıdaki açıklamalara göre, sadece pH değeri herhangi bir fiziksel birime sahip değildir ve boyutsuz bir büyüklüktür.
Cevap C seçeneğidir.
