Bir bilim insanı yeni bir nicelik tanımlamış ve bu niceliğin birimini "kg·m/s³" olarak belirlemiştir. Buna göre bu yeni nicelik için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Temel niceliktir çünkü birimi SI birimidir
B) Türetilmiş niceliktir çünkü birimi temel nicelikler cinsinden ifade edilebilmektedir
C) Temel niceliktir çünkü kütle, uzunluk ve zaman içermektedir
D) Türetilmiş niceliktir çünkü birimi bileşik değildir
Sevgili öğrenciler, bu tür soruları çözerken öncelikle temel fiziksel nicelikler ve türetilmiş fiziksel nicelikler arasındaki farkı iyi anlamamız gerekiyor.
- Temel Nicelikler: Fizikte başka hiçbir nicelik cinsinden ifade edilemeyen, kendi başına tanımlanmış niceliklerdir. Bunlar "Kısa Muz" (Kütle, Işık Şiddeti, Sıcaklık, Akım Şiddeti, Madde Miktarı, Uzunluk, Zaman) olarak akılda tutulabilir. Bu niceliklerin birimleri de temel birimlerdir (örneğin, kütle için kilogram (kg), uzunluk için metre (m), zaman için saniye (s)).
- Türetilmiş Nicelikler: Temel nicelikler kullanılarak matematiksel işlemlerle (çarpma, bölme gibi) elde edilen niceliklerdir. Hız, kuvvet, enerji, basınç gibi nicelikler türetilmiştir. Bu niceliklerin birimleri de temel birimlerin birleşimiyle oluşur (örneğin, hız birimi $m/s$, kuvvet birimi $kg \cdot m/s^2$ (Newton)).
Şimdi sorumuzdaki yeni niceliğin birimine bakalım:
- Verilen birim $kg \cdot m/s^3$'tür.
- Bu birimi oluşturan bileşenleri inceleyelim:
- $kg$ (kilogram): Kütle birimidir ve kütle temel bir niceliktir.
- $m$ (metre): Uzunluk birimidir ve uzunluk temel bir niceliktir.
- $s$ (saniye): Zaman birimidir ve zaman temel bir niceliktir.
- Görüldüğü gibi, yeni niceliğin birimi olan $kg \cdot m/s^3$, birden fazla temel niceliğin (kütle, uzunluk ve zaman) birimlerinin çarpımı ve bölümü şeklinde ifade edilmiştir. Bu durum, bu niceliğin temel niceliklerden türetildiğini gösterir.
- Dolayısıyla, bu yeni nicelik türetilmiş bir niceliktir.
Seçenekleri değerlendirelim:
- A) Temel niceliktir çünkü birimi SI birimidir: Yanlış. Bir birimin SI birimi olması, o niceliğin temel olduğu anlamına gelmez. Örneğin, kuvvetin birimi Newton ($N$) bir SI birimidir ama kuvvet türetilmiş bir niceliktir.
- B) Türetilmiş niceliktir çünkü birimi temel nicelikler cinsinden ifade edilebilmektedir: Doğru. Birimin ($kg \cdot m/s^3$) temel birimler ($kg$, $m$, $s$) cinsinden ifade edilmesi, niceliğin türetilmiş olduğunu gösterir.
- C) Temel niceliktir çünkü kütle, uzunluk ve zaman içermektedir: Yanlış. Tam tersine, kütle, uzunluk ve zaman gibi temel niceliklerin birleşiminden oluşması, o niceliğin türetilmiş olduğunu gösterir. Temel nicelikler, kendileri kütle, uzunluk veya zamandır, onları içeren bir bileşik değildir.
- D) Türetilmiş niceliktir çünkü birimi bileşik değildir: Yanlış. Birim ($kg \cdot m/s^3$) açıkça $kg$, $m$ ve $s$ birimlerinin birleşimiyle oluşmuş, yani "bileşik" bir birimdir.
Bu analizlere göre, doğru açıklama B seçeneğinde verilmiştir.
Cevap B seçeneğidir.
