Temel ve türetilmiş nicelikler ile ilgili sorular Test 2

Fiziksel olayları tanımlamak için kullanılan aşağıdaki niceliklerden hangisi vektörel bir büyüklük olmasına rağmen temel nicelik değildir?

A) Kütle
B) Elektrik akımı
C) Zaman
D) Kuvvet

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözebilmek için öncelikle fiziksel niceliklerin sınıflandırılmasını çok iyi anlamamız gerekiyor. Fizikte kullandığımız büyüklükleri iki ana kritere göre ayırırız: temel/türetilmiş ve skaler/vektörel.

• Adım 1: Temel ve Türetilmiş Nicelikleri Anlayalım
  • Temel Nicelikler: Başka hiçbir niceliğe bağlı olmayan, kendi başına tanımlanmış büyüklüklerdir. SI birim sisteminde 7 temel nicelik vardır: Kütle, Uzunluk, Zaman, Sıcaklık, Madde Miktarı, Işık Şiddeti ve Elektrik Akımı.
  • Türetilmiş Nicelikler: Temel nicelikler kullanılarak tanımlanan, yani temel niceliklerden türetilen büyüklüklerdir. Örneğin hız, ivme, kuvvet, enerji gibi nicelikler türetilmiştir.
• Adım 2: Skaler ve Vektörel Büyüklükleri Anlayalım
  • Skaler Büyüklükler: Sadece sayısal bir değer (büyüklük) ve birimle ifade edilebilen, yönü olmayan büyüklüklerdir. Kütle, zaman, sıcaklık, hacim, enerji skaler büyüklüklere örnektir.
  • Vektörel Büyüklükler: Hem sayısal bir değer (büyüklük) hem de bir yönle ifade edilen büyüklüklerdir. Kuvvet, hız, ivme, yer değiştirme, momentum vektörel büyüklüklere örnektir.
• Adım 3: Sorunun Bizden İstediği Şartları Belirleyelim

  Soru bizden, aşağıdaki niceliklerden hangisinin hem "vektörel bir büyüklük" olmasını hem de "temel nicelik olmamasını" istiyor. Yani, aradığımız nicelik türetilmiş ve vektörel olmalıdır.

• Adım 4: Seçenekleri Bu Şartlara Göre İnceleyelim
  • A) Kütle:
    • Kütle, 7 temel nicelikten biridir.
    • Kütle, skaler bir büyüklüktür (yönü yoktur).
    • Bu seçenek, sorunun "vektörel bir büyüklük olmasına rağmen" şartını sağlamaz.
  • B) Elektrik akımı:
    • Elektrik akımı, 7 temel nicelikten biridir.
    • Elektrik akımının bir yönü olsa da, vektörel toplama kurallarına uymadığı için fizikte skaler bir büyüklük olarak kabul edilir.
    • Bu seçenek, sorunun "vektörel bir büyüklük olmasına rağmen" şartını sağlamaz.
  • C) Zaman:
    • Zaman, 7 temel nicelikten biridir.
    • Zaman, skaler bir büyüklüktür (yönü yoktur).
    • Bu seçenek, sorunun "vektörel bir büyüklük olmasına rağmen" şartını sağlamaz.
  • D) Kuvvet:
    • Kuvvet, temel nicelik değildir. Newton'un ikinci yasasına göre $F = ma$ (Kuvvet = Kütle $\times$ İvme) formülüyle ifade edilir. Kütle temel bir nicelik olsa da, ivme (uzunluk ve zaman gibi temel niceliklerden türetilen hız değişim oranı) türetilmiş bir niceliktir. Dolayısıyla kuvvet de türetilmiş bir niceliktir.
    • Kuvvet, vektörel bir büyüklüktür. Bir cisme uygulanan kuvvetin hem bir büyüklüğü (şiddeti) hem de bir yönü vardır.
    • Bu seçenek, sorunun her iki şartını da sağlar: Hem vektörel bir büyüklüktür hem de temel nicelik değildir.

Yukarıdaki incelemeler sonucunda, hem vektörel bir büyüklük olan hem de temel nicelik olmayan tek seçenek Kuvvet'tir.

Cevap D seçeneğidir.