Hız, ivme ve kuvvet büyüklükleriyle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Üçü de temel büyüklüktür
B) Hız temel, ivme ve kuvvet türetilmiş büyüklüktür
C) Hız ve ivme temel, kuvvet türetilmiş büyüklüktür
D) Üçü de türetilmiş büyüklüktür
Sevgili öğrenciler, bu soruda fiziksel büyüklüklerin temel mi yoksa türetilmiş mi olduğunu anlamamız gerekiyor. Fizikteki büyüklükleri daha iyi anlamak için önce bu iki kavramı hatırlayalım:
- Temel Büyüklükler: Başka hiçbir büyüklükten türetilemeyen, kendi başına tanımlanabilen büyüklüklerdir. Uluslararası Birim Sistemi (SI) tarafından belirlenmiş 7 temel büyüklük şunlardır: Kütle (birimi: kilogram, kg), Işık Şiddeti (birimi: candela, cd), Sıcaklık (birimi: Kelvin, K), Akım Şiddeti (birimi: Amper, A), Madde Miktarı (birimi: mol, mol), Uzunluk (birimi: metre, m), Zaman (birimi: saniye, s). Bu listeyi "KISA MASA" veya "KISMET" gibi kısaltmalarla akılda tutabilirsiniz.
- Türetilmiş Büyüklükler: İki veya daha fazla temel büyüklüğün bir araya gelmesiyle (çarpılması, bölünmesi vb.) elde edilen büyüklüklerdir. Fizikteki çoğu büyüklük türetilmiştir.
Şimdi sorumuzdaki büyüklükleri tek tek inceleyelim:
- Hız: Hız, birim zamanda alınan yol veya yer değiştirme olarak tanımlanır. Formülü $v = \frac{\text{yol}}{\text{zaman}}$ veya $v = \frac{\text{yer değiştirme}}{\text{zaman}}$ şeklindedir. Birimleri incelersek, yol veya yer değiştirme birimi metre (m) ve zaman birimi saniye (s)'dir. Dolayısıyla hızın birimi $\text{m/s}$'dir. Metre (uzunluk) ve saniye (zaman) her ikisi de temel büyüklüktür. Hız, bu iki temel büyüklüğün birbirine bölünmesiyle elde edildiği için türetilmiş bir büyüklüktür.
- İvme: İvme, birim zamandaki hız değişimi olarak tanımlanır. Formülü $a = \frac{\text{hız değişimi}}{\text{zaman}}$ şeklindedir. Birimleri incelersek, hız birimi $\text{m/s}$ ve zaman birimi s'dir. Dolayısıyla ivmenin birimi $\frac{\text{m/s}}{\text{s}} = \text{m/s}^2$'dir. İvme, hız gibi türetilmiş bir büyüklük olan hızın ve temel bir büyüklük olan zamanın birleşimiyle elde edildiği için türetilmiş bir büyüklüktür.
- Kuvvet: Kuvvet, bir cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımı olarak tanımlanır (Newton'ın İkinci Yasası: $F = m \cdot a$). Birimleri incelersek, kütle birimi kilogram (kg) ve ivme birimi $\text{m/s}^2$'dir. Dolayısıyla kuvvetin birimi $\text{kg} \cdot \text{m/s}^2$'dir. Bu birime Newton (N) da denir. Kilogram (kütle), metre (uzunluk) ve saniye (zaman) her üçü de temel büyüklüktür. Kuvvet, bu temel büyüklüklerin çarpımı ve bölümüyle elde edildiği için türetilmiş bir büyüklüktür.
Özetle:
- Hız: Türetilmiş büyüklük
- İvme: Türetilmiş büyüklük
- Kuvvet: Türetilmiş büyüklük
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Üçü de temel büyüklüktür - Yanlış, üçü de türetilmiştir.
- B) Hız temel, ivme ve kuvvet türetilmiş büyüklüktür - Yanlış, hız temel değildir.
- C) Hız ve ivme temel, kuvvet türetilmiş büyüklüktür - Yanlış, hız ve ivme temel değildir.
- D) Üçü de türetilmiş büyüklüktür - Doğru.
Cevap D seçeneğidir.
