11. Sınıf Fizik 1. Dönem 2. Yazılı
20 soru · cevap anahtarı ve adım adım çözüm sayfanın altında
Kapsanan konular
Kartlarda bu temanın üç temel düşüncesi verilmiştir. Kartlar birlikte değerlendirildiğinde ulaşılabilecek en kapsayıcı sonuç hangisidir?
- A Optik olaylar; aydınlanma, yansıma-kırılma ve sınır açısı kavramlarıyla birlikte açıklanır.
- B Aydınlanma uzaklıktan bağımsızdır.
- C Ayna ve mercek aynı işi görür.
- D Tam yansıma her açıda olur.
- E Kartlar birbirinden bağımsızdır.
Üzerinden akım geçen düz bir telin oluşturduğu manyetik alan inceleniyor. Telden uzaklaşıldıkça alan şiddeti nasıl değişir?
- A Uzaklıkla ters orantılı olarak azalır.
- B Uzaklıkla doğru orantılı olarak artar.
- C Değişmez.
- D Uzaklığın karesiyle artar.
- E Önce artar sonra azalır.
Bir proton, 0,5 T şiddetinde +z yönünde düzgün bir manyetik alana, v = (3 i + 4 j) × 10⁶ m/s hızıyla girmektedir. Protonun manyetik alan içindeki hareketi bir heliks oluşturur. Bu heliksin yarıçapı (m) kaçtır? (Proton kütlesi mₚ = 1,67 × 10⁻²⁷ kg, yükü e = 1,60 × 10⁻¹⁹ C)
- A 0,05 m
- B 0,20 m
- C 0,10 m
- D 0,40 m
Bir akım makarasının sarım sayısı iki katına çıkarılırken akım ve uzunluk sabit tutulmaktadır. Makaranın merkezindeki manyetik alan nasıl değişir?
- A Yarıya iner.
- B Değişmez.
- C Dört katına çıkar.
- D İki katına çıkar.
- E Sıfır olur.
Düzgün bir manyetik alan içinde, akım taşıyan düz bir tel yerleştirilmiştir. Tel üzerinde etki manyetik kuvvetin büyüklüğü aşağıdakilerden hangisine bağlı değildir?
- A Telden geçen akımın şiddeti
- B Manyetik alan içine giren tel parçasının uzunluğu
- C Tel ile manyetik alan arasındaki açı
- D Telin malzemesinin özdirenci
Aynı cisim önce çukur, sonra tümsek aynanın önüne aynı uzaklıkta konulmaktadır. İki durumda oluşan görüntülerin ortak yanı nedir?
- A İkisi de gerçektir.
- B İkisi de terstir.
- C İkisi de cisimden büyüktür.
- D İkisi de perdeye düşürülebilir.
- E Cisim odak içindeyse ikisi de düz ve sanaldır.
Hoparlörlerde kalıcı bir mıknatısın yanında değişken akım taşıyan bir bobin bulunmaktadır. Bu düzeneğin ses üretme ilkesi nedir?
- A Bobinin ısınması
- B Mıknatısın dönmesi
- C Değişen akımın bobine değişen kuvvet uygulayıp zarı titreştirmesi
- D Havanın iyonlaşması
- E Elektrik alanın ışık üretmesi
Bisiklet dinamosu tekerleğe temas ettirildiğinde lamba yanmakta, bisiklet durunca sönmektedir. Bu gözlemin açıklaması nedir?
- A Lambanın pili bitmiştir.
- B Tekerlek ısındığı için ışık üretilir.
- C Sürtünme doğrudan ışık üretir.
- D Dinamo yalnız yokuşta çalışır.
- E Dönme durunca akı değişimi biter ve indüksiyon akımı kesilir.
İçinden akım geçen bir akım makarasının uçlarının davranışı incelenmektedir. Bu makara için ne söylenebilir?
- A Hiçbir manyetik etki göstermez.
- B Yalnız elektrik alan oluşturur.
- C Kutupları sürekli yer değiştirir.
- D Her iki ucu da N kutbu olur.
- E Bir ucu N, diğeri S kutbu gibi davranır.
Manyetik alan içinde akım taşıyan bir tele etki eden kuvvetin yönü araştırılmaktadır. Bu kuvvetin yönü nasıldır?
- A Akımla aynı yönde
- B Alanla aynı yönde
- C Her zaman aşağı doğru
- D Alana ters yönde
- E Akım ve alanın oluşturduğu düzleme dik
| Ayna | Görüntü özelliği |
|---|---|
| Düzlem ayna | Cisimle aynı boyda, sanal, ters çevrilmiş |
| Cisim-ayna uzaklığı | ? |
Tabloda düzlem aynada görüntü özellikleri verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Bu boşluğu hangi seçenek tamamlar?
- A Görüntü-ayna uzaklığının yarısıdır
- B Görüntü-ayna uzaklığının iki katıdır
- C Görüntü-ayna uzaklığına eşittir
- D Sıfırdır
- E Belirsizdir
Çukur bir aynanın merkezine yerleştirilen bir cismin görüntüsü incelenmektedir. Bu görüntünün özellikleri nasıldır?
- A Ters, cisimle aynı boyda ve gerçek
- B Düz, büyük ve sanal
- C Düz, küçük ve sanal
- D Ters, çok büyük ve sanal
- E Görüntü oluşmaz
Bir bobinden geçen manyetik akı sabit bir değerde tutulmaktadır. Bu bobinde oluşacak indüksiyon elektromotor kuvveti için ne söylenir?
- A En büyük değerindedir.
- B Sarım sayısına eşittir.
- C Akıya eşittir.
- D Sıfırdır.
- E Zamanla artar.
| Ölçüt | Elektriksel alan | Manyetik alan |
|---|---|---|
| Kaynağı | Durgun yük | Hareketli yük (akım) |
| Çizgilerin biçimi | Yükte başlar veya biter | ? |
Tabloda iki alan türü karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Tablodaki boşluğa gelmesi gereken ifade hangisidir?
- A Yine yükte başlar ve biter
- B Kapalı eğriler oluşturur, başlangıcı ve sonu yoktur
- C Doğrusal ve sonsuza gider
- D Hiç çizgi oluşmaz
- E Yalnız düzlem üzerinde bulunur
Yukarıda kırılma yasası verilmiştir. Bu bağıntıdaki n büyüklüğünün adı sorulmaktadır. Buna göre doğru yanıt hangisidir?
- A Gelme açısı
- B Ortamın kırma indisi
- C Kırılma açısı
- D Işık şiddeti
- E Odak uzaklığı
| Ölçü | Değer |
|---|---|
| Işık akısı | 600 lümen |
| Aydınlanan yüzey | 3 m² |
Tabloda bir aydınlatmanın verileri bulunmaktadır. Yüzeydeki aydınlanma şiddeti sorulmaktadır. Tabloya göre bu değer kaç lükstür?
- A 1.800
- B 200
- C 603
- D 597
- E 2
Çukur aynaya asal eksene paralel gelen bir ışın gözlenmektedir. Bu ışın yansıdıktan sonra nereden geçer?
- A Merkezden
- B Hiçbir özel noktadan geçmez
- C Optik merkezden
- D Aynanın arkasından
- E Odaktan
| Mercek | Paralel ışınlara etkisi |
|---|---|
| İnce kenarlı | Toplar |
| Kalın kenarlı | ? |
Tabloda mercek türleri ve davranışları eşleştirilmiş, biri boş bırakılmıştır. Bu boşluğu tamamlayan seçenek hangisidir?
- A Değiştirmez
- B Toplar
- C Dağıtır
- D Yansıtır
- E Soğurur
İndüksiyonlu ocaklarda tencerenin tabanında ısı üretilirken ocak yüzeyi soğuk kalmaktadır. Bu çalışma ilkesinin dayandığı olay nedir?
- A Sürtünme ile ısınma
- B Işıma yoluyla ısı aktarımı
- C Değişen manyetik alanın metal tabanda akım indüklemesi
- D Havanın iletimi
- E Elektrostatik boşalma
Bir jeneratörde manyetik alan içindeki çerçeve sabit hızla döndürülmektedir. Bu dönme sırasında çerçevede oluşan akımın türü nedir?
- A Doğru akım
- B Sabit büyüklükte akım
- C Akım oluşmaz
- D Yalnız bir yönde artan akım
- E Alternatif akım
🔑 Cevap anahtarı ve çözümler — önce kendin çöz
1. sorunun çözümü
Kartlar aydınlanmayı, yansıma-kırılma ayrımını ve tam yansımayı tek bir çerçevede birleştirir.
- Üç kartı okuyalım: aydınlanma uzaklığın karesiyle azalır, ayna yansıtır mercek kırar, sınır açısı aşılınca tam yansıma olur.
- Kartlar ünitenin üç ayrı sorusunu yanıtlıyor. Birincisi ışığın kaynaktan uzaklaştıkça nasıl zayıfladığını söylüyor.
- İkincisi ışığın yolunu değiştiren iki temel aracı ayırıyor; üçüncüsü ise kırılmanın sınırını, yani hangi noktadan sonra ışığın ortamı terk edemediğini veriyor. En kapsayıcı sonuç üçünü birlikte anmalıdır.
- Denetleyelim: üçüncü kart ikincinin sınırını çiziyor ✓ — kırılma her zaman gerçekleşmiyor.
Sık yapılan hata: "Ayna ve mercek aynı işi görür." demek. İkinci kart ikisini tam da AYIRIYOR: ayna ışığı yansıtır, mercek ise kırar.
2. sorunun çözümü
Düz telin manyetik alanı $B \propto i/d$ olduğundan telden uzaklaştıkça alan uzaklıkla ters orantılı olarak azalır.
- Ne soruluyor: akım sabitken alan şiddetinin tele olan uzaklık $d$ ile nasıl değiştiği.
- Bağıntıda $d$ paydada durur: $B = k \cdot \dfrac{2i}{d}$. Akım değişmediği için pay sabittir.
- Uzaklık 2 katına çıkarsa $B$ yarıya, 3 katına çıkarsa üçte birine iner; yani $B \cdot d$ çarpımı sabit kalır.
- Denetleyelim: tele çok yakın noktada alan çok güçlü, uzakta zayıf ✓ — pusula iğnesinin telden uzaklaşınca daha az sapması da bunu gösterir.
Sık yapılan hata: "Uzaklığın karesiyle artar." seçmek iki hatayı birden yapmaktır: alan uzaklıkla artmaz azalır, ve düz telde bağımlılık kare değil birinci derecedir. Karesiyle azalma nokta yükün elektrik alanına aittir.
3. sorunun çözümü
- Protonun hızı v = (3 i + 4 j) × 10⁶ m/s vektörü olarak verilmiştir. Manyetik alan B = 0,5 T +z yönündedir. Hızın manyetik alana dik (x-y düzlemindeki) bileşeninin büyüklüğü: v⊥ = √(3² + 4²) × 10⁶ = 5 × 10⁶ m/s.
- Manyetik alandaki yüklü bir parçacığın dairesel hareket yarıçapı, manyetik kuvvetin santrifüjal kuvveti dengelemesiyle r = (m v⊥) / (q C) formülünden verilir.
- Değerleri yerleştirin: m = 1,67 × 10⁻²⁷ kg, q = 1,60 × 10⁻¹⁹ C, v⊥ = 5 × 10⁶ m/s, B = 0,5 T. r = (1,67×10⁻²⁷ × 5×10⁶) / (1,60×10⁻¹⁹ × 0,5) = (8,35×10⁻²¹) / (8,0×10⁻²⁰) ≈ 0,104 m.
- Sonuç 0,10 m civarındadır; şıklardan C) 0,10 m doğru cevaptır.
4. sorunun çözümü
Akım makarasının merkez alanı $B \propto N i / L$ olduğundan sarım sayısı 2 katına çıkınca alan da 2 katına çıkar.
- Ne soruluyor: yalnız sarım sayısı $N$ değiştiğinde makara merkezindeki alanın değişimi.
- Bağıntı: $B = k \cdot \dfrac{4\pi N i}{L}$. Akım $i$ ve uzunluk $L$ sabit tutuluyor.
- Oran: $\dfrac{B_2}{B_1} = \dfrac{2N}{N} = 2$; her sarım alana eşit katkı verdiği için sarım sayısı ikiye katlanınca katkılar da ikiye katlanır.
- Denetleyelim: $B_2 = 2B_1$ ✓.
Sık yapılan hata: "Dört katına çıkar." seçilebilir çünkü sarım sayısı hem alanı hem başka bir şeyi etkiliyormuş gibi düşünülür. Bağıntıda $N$ birinci kuvvettedir ve akımla uzunluk değişmemiştir; alan yalnız 2 katına çıkar.
5. sorunun çözümü
- Manyetik alan içinde yer alan akım taşıyan bir tel üzerinde etki eden manyetik kuvvetin büyüklüğü için F = B ⋅ I ⋅ l ⋅ sinα formülü kullanılır.
- Formülde B manyetik alan yoğunluğunu, I telden geçen akım şiddetini, l manyetik alan içindeki tel parçasının uzunluğunu ve α tel ile manyetik alan vektörü arasındaki açıyı temsil eder.
- Bu formüle göre manyetik kuvvetin büyüklüğü; akım şiddeti (I) ile doğrudan, tel uzunluğu (l) ile doğrudan ve aradaki açının sinüsü (sinα) ile doğru orantılı değişir.
- Telin malzemesinin özdirenci (ρ), telin direncini (R = ρ ⋅ l / A) belirler ve bu da akım şiddetini (I = V/R) dolaylı etkileyebilir; ancak manyetik kuvvet formülünde özdirencin kendisi bir değişken olarak yer almaz.
- Bu nedenle manyetik kuvvetin büyüklüğü, telin malzemesinin özdirencine **bağlı değildir**. Doğru cevap **D** şıkkıdır.
6. sorunun çözümü
Cisim odak içindeyse iki aynada da görüntü düz ve sanal olur; ortak yan budur.
- İki aynayı ayrı ayrı yazalım. Tümsek aynada görüntü konumdan bağımsız olarak daima düz, küçük ve sanaldır.
- Çukur aynada ise görüntü konuma göre değişir: cisim odak dışındayken ters ve gerçek, odak içindeyken düz ve sanaldır.
- Ortak yanı bulmak için ikisinin çakıştığı durumu arayalım. Cisim odak içine konduğunda çukur ayna da düz ve sanal görüntü verir; tümsek ayna zaten hep öyledir. Öyleyse bu koşulda ikisi de düz ve sanaldır.
- Denetleyelim: boy karşılaştırması ortak değil ✓ — çukur aynada büyük, tümsek aynada küçük çıkıyor.
Sık yapılan hata: "İkisi de terstir" demek. Tümsek aynada görüntü HİÇBİR konumda ters olmaz; ortak yan, cisim odak içindeyken ikisinin de düz ve sanal görüntü vermesidir.
7. sorunun çözümü
Hoparlörde değişen akım, mıknatısın alanındaki bobine değişen bir kuvvet uygular; bobine bağlı zar titreşerek ses üretir.
- Ne soruluyor: hoparlörde elektrik sinyalinin sese dönüşme ilkesi.
- Bobin kalıcı mıknatısın alanı içindedir ve akım taşıdığı için $F = B i L$ büyüklüğünde bir manyetik kuvvet görür.
- Ses sinyali akımın yönünü ve şiddetini sürekli değiştirir; kuvvet de aynı ritimle yön ve büyüklük değiştirir, bobin ileri geri hareket eder.
- Denetleyelim: bobine bağlı zar havayı sıkıştırıp seyrelterek ses dalgası oluşturur ✓ — zarın titreşim frekansı akımın frekansıyla aynıdır.
Sık yapılan hata: "Mıknatısın dönmesi" seçilebilir çünkü motorlarda mıknatıs ve bobinle dönme elde edilir. Hoparlörde mıknatıs sabittir; hareket eden bobin ve zardır, hareket de dönme değil ileri-geri titreşimdir.
8. sorunun çözümü
Dönme durunca akı değişimi biter; emk ve indüksiyon akımı sıfırlanır, lamba söner.
- Gözlemi iki parçaya ayıralım: tekerlek dönerken lamba yanıyor, durunca sönüyor. Öyleyse ışığı üreten şey doğrudan dönme hareketine bağlı.
- Dinamonun içinde bir mıknatıs ve bir bobin vardır. Tekerlek döndürdükçe bunların birbirine göre konumu sürekli değişir, bobinden geçen akı da öyle. Değişen akı emk indükler, akım lambayı yakar.
- Bisiklet durunca dönme biter; akı sabit kalır. Değişim olmadığı için emk sıfırlanır, akım kesilir ve lamba söner.
- Denetleyelim: yavaş giderken lamba sönük yanıyor ✓ — akı değişim hızı düştüğü için emk de küçülüyor.
Sık yapılan hata: "Lambanın pili bitmiştir" demek. Dinamolu düzenekte PİL YOKTUR; lamba dönme sürdüğü sürece yanar, çünkü enerjisi akı değişiminden gelir.
9. sorunun çözümü
Akım geçen makara çubuk mıknatıs gibi davranır; bir ucu N, diğer ucu S kutbudur.
- Ne soruluyor: akım geçen makaranın uçlarının manyetik davranışı.
- Her sarım kendi içinden geçen, aynı yönlü bir alan üretir; bu alanlar makaranın içinde üst üste binerek eksen boyunca güçlü ve düzgün bir alan oluşturur.
- Alan çizgileri bir uçtan çıkar, dışarıdan dolanıp öbür uçtan girer. Çizgilerin çıktığı uç N, girdiği uç S kutbu gibi davranır; hangi ucun N olduğu sağ el kuralıyla (parmaklar akım yönünde sarıldığında başparmak N’yi gösterir) bulunur.
- Denetleyelim: makaranın bir ucu pusulanın S ucunu çeker, öbür ucu iter ✓ — iki farklı kutup vardır.
Sık yapılan hata: "Her iki ucu da N kutbu olur." seçilebilir çünkü sarımların hepsi aynı yönde alan üretir. Ancak aynı yönlü alan çizgileri bir uçtan çıkıp öbür uçtan girmek zorundadır; tek kutuplu mıknatıs olmadığı için uçlardan biri mutlaka S olur.
10. sorunun çözümü
Manyetik kuvvet hem akıma hem alana diktir; yani akım ile alanın oluşturduğu düzleme diktir.
- Ne soruluyor: manyetik alandaki akım taşıyan tele etkiyen kuvvetin yönü.
- Kuvvet, akım yönü ile alan yönünün vektörel çarpımıyla bulunur ($\vec F = i\,\vec L \times \vec B$); vektörel çarpımın sonucu iki vektöre de diktir.
- Yönün hangi taraf olduğu sağ el kuralıyla belirlenir: dört parmak akım yönünde, alan avuç içine girecek biçimde tutulursa başparmak kuvveti gösterir.
- Denetleyelim: yatay alanda yatay akım taşıyan tel düşey yönde kuvvet görür ✓ — kuvvet ne akımın ne alanın doğrultusundadır.
Sık yapılan hata: "Alanla aynı yönde" seçilebilir çünkü elektrik alanda yüke etkiyen kuvvet alan doğrultusundadır. Manyetik kuvvet ise alana diktir; manyetik alan akımı alan yönünde itmez, yana saptırır.
11. sorunun çözümü
Düzlem aynada cismin aynaya uzaklığı ile görüntünün aynaya uzaklığı eşittir.
- Tablonun kurgusu şu: solda ölçüt, sağda düzlem aynadaki karşılığı. Dolu satır görüntünün cisimle aynı boyda, sanal ve ters çevrilmiş olduğunu söylüyor.
- Görüntünün nasıl oluştuğunu görelim: cisimden çıkan ışınlar aynadan yansır, göz bu ışınları geriye doğru uzatır ve görüntüyü aynanın arkasında görür.
- Yansıma yasası gelme ve yansıma açılarını eşitlediği için ortaya bir simetri çıkar. Bu simetri, cisim-ayna uzaklığı ile görüntü-ayna uzaklığını eşit kılar.
- Denetleyelim: aynaya yaklaşınca görüntü de yaklaşıyor ✓ — iki uzaklık her zaman birlikte değişiyor.
Sık yapılan hata: "Görüntü-ayna uzaklığının iki katıdır" demek. İki uzaklık EŞİTTİR; iki katı olsaydı aynaya yaklaştıkça görüntü farklı bir hızla yaklaşırdı.
12. sorunun çözümü
Cisim merkezdeyken görüntü de merkezde oluşur; ters, cisimle aynı boyda ve gerçektir.
- İki ışını çizelim. Merkezden geçen ışın aynaya dik geldiği için aynı yoldan geri döner; asal eksene paralel gelen ışın ise yansıyıp odaktan geçer.
- Bu iki ışının kesiştiği yeri bulalım: ikisi de merkezde buluşur. Öyleyse görüntü merkezde oluşur ve cisimle aynı uzaklıkta olduğu için aynı boydadır.
- Işınların kendisi kesiştiği için görüntü gerçektir, yani perdeye düşürülebilir. Kesişme asal eksenin öte yanında olduğundan görüntü terstir.
- Denetleyelim: cisim merkezden içeri girse görüntü dışarı çıkardı ✓ — merkez, iki yönün ayrıldığı denge noktası.
Sık yapılan hata: "Düz, büyük ve sanal" demek. Düz ve sanal görüntü ancak ışınların uzantıları kesiştiğinde oluşur; merkezde ışınların KENDİSİ kesişiyor, görüntü gerçek ve ters çıkıyor.
13. sorunun çözümü
İndüksiyon emk’si akının değişimine bağlıdır; akı sabitse değişim sıfır olduğu için emk de sıfırdır.
- Bağıntıyı okuyalım: emk = N · (akı değişimi) / (zaman). Payda akının kendisi değil, DEĞİŞİMİ bulunuyor.
- Akı sabit tutulduğuna göre başlangıç ve bitiş değerleri eşittir; farkları, yani akı değişimi sıfırdır.
- Payı sıfır olan bir kesir sıfırdır. Sarım sayısı ne kadar büyük olursa olsun sıfırla çarpım yine sıfır verir; emk sıfırdır.
- Denetleyelim: akı büyük ama sabit olabilir ✓ — emk’yi belirleyen büyüklük akının değeri değil, değişimi.
Sık yapılan hata: "En büyük değerindedir" demek. Bağıntının payında akı değil akı DEĞİŞİMİ vardır; sabit akıda bu değişim sıfır olduğu için emk de sıfır çıkar.
14. sorunun çözümü
Manyetik alan çizgileri kapalı eğrilerdir; tek başına manyetik kutup bulunmadığı için başlangıçları ve sonları yoktur.
- Ne soruluyor: tablodaki "çizgilerin biçimi" satırında manyetik alan için boş bırakılan ifade.
- Elektrik alan çizgileri pozitif yükte başlar, negatif yükte biter; çünkü tek başına yük (tek kutup) vardır.
- Manyetik alanda N ve S kutupları hep birlikte bulunur; mıknatıs ikiye kesilse bile her parça yine iki kutupludur. Bu yüzden çizgiler mıknatısın dışında N’den S’ye, içinde S’den N’ye giderek kapanır.
- Denetleyelim: düz telin çevresindeki çemberler de kapalı eğridir ✓ — manyetik çizgilerin hiçbir örneğinde başlangıç noktası yoktur.
Sık yapılan hata: "Yine yükte başlar ve biter" seçmek elektrik alanın özelliğini manyetik alana taşımaktır. Manyetik alan çizgilerinin başlayıp biteceği tek başına bir kutup yoktur; çizgiler kapalı döngü oluşturur.
15. sorunun çözümü
Bağıntıdaki n, ortamın kırma indisidir ve ışığın o ortamdaki süratini belirler.
- Bağıntıyı yazalım: n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂. İçinde iki tür büyüklük var.
- θ ile gösterilenler açılardır: θ₁ gelme, θ₂ kırılma açısı. Geriye n₁ ve n₂ kalıyor.
- Bunlar ortamlara özgü katsayılardır ve adları kırma indisidir. Kırma indisi, ışığın o ortamda ne kadar yavaşladığını gösterir.
- Denetleyelim: indis birimsiz ✓ — bir orandan geldiği için birim taşımıyor.
Sık yapılan hata: "Gelme açısı" demek. Gelme açısı bağıntıda θ₁ ile GÖSTERİLİR; n ise ortama özgü katsayı olan kırma indisidir.
16. sorunun çözümü
Aydınlanma şiddeti akının alana oranıdır; 600 / 3 = 200 lüks.
- Verilenleri yazalım: ışık akısı Φ = 600 lümen, aydınlanan yüzey A = 3 m², istenen aydınlanma şiddeti E. Bağıntı E = Φ / A.
- Değerleri yerleştirelim: E = 600 / 3.
- İşlemi yapalım: E = 200. Birim lümen ÷ m² = lüks. Yüzeyin her metrekaresine 200 lümen düşüyor.
- Denetleyelim: aynı akı daha geniş bir yüzeye düşseydi aydınlanma azalırdı ✓ — alan paydada.
Sık yapılan hata: 1.800 demek. 1.800, akı ile alanın BÖLÜNMESİ yerine çarpılmasından çıkar (600 × 3); aydınlanma ise akının alana oranıdır.
17. sorunun çözümü
Çukur ayna toplayıcıdır; asal eksene paralel gelen ışınlar yansıdıktan sonra odaktan geçer.
- Odağın tanımına dönelim: çukur aynada odak, asal eksene paralel gelen ışınların yansıdıktan sonra buluştuğu noktadır.
- Öyleyse soru zaten tanımın içinde yanıtlanıyor. Paralel gelen her ışın, aynanın hangi noktasına çarparsa çarpsın, yansıdıktan sonra aynı noktadan geçer.
- Bu nokta odaktır ve aynanın önündedir. Merkez ise iki kat uzaktadır; oraya yalnız aynaya dik gelen ışınlar uğrar.
- Denetleyelim: uzak yıldızlardan gelen ışık teleskopun odağında toplanıyor ✓ — çok uzaktan gelen ışınlar paralel sayılabildiği için.
Sık yapılan hata: Merkezden demek. Merkezden geçen ışın aynaya DİK gelir ve aynı yoldan geri döner; asal eksene paralel gelen ışın ise odaktan geçer.
18. sorunun çözümü
Kalın kenarlı (ıraksak) mercek paralel ışınları dağıtır.
- Tablonun kurgusu şu: solda mercek türü, sağda paralel ışınlara etkisi. Dolu satır: ince kenarlı → toplar.
- İki merceğin biçimini karşılaştıralım. İnce kenarlı mercek ortasında kalın olduğu için ışınları içe kırar ve odakta toplar.
- Kalın kenarlı mercekte biçim tersidir; ortası ince, kenarları kalındır. Işınlar dışa doğru kırılır ve dağılır. Uzantıları merceğin önündeki odakta kesişir.
- Denetleyelim: ayna için de aynı ikilik var ✓ — çukur toplar, tümsek dağıtır.
Sık yapılan hata: Toplar demek. Bu, ÜST SATIRDA ince kenarlı mercek için zaten yazılmış; kalın kenarlı mercek ışınları toplamaz, dağıtır.
19. sorunun çözümü
Ocaktaki değişken manyetik alan tencere tabanında akım indükler; metal kendi direnciyle ısınır.
- Gözlemdeki ayrıntıyı tutalım: ısı tencerenin tabanında üretiliyor, ocağın yüzeyi soğuk kalıyor. Öyleyse ısıyı üreten şey ocak değil, tencerenin kendisi.
- Ocağın içindeki bobinden yüksek frekanslı değişken akım geçer ve çevresinde sürekli değişen bir manyetik alan oluşturur.
- Bu değişen alan, üstüne konan metal tabanda akı değişimi yaratır ve girdap akımları indükler. İndüklenen akım metalin direncinden geçerken ısıya dönüşür; ısı doğrudan tencerede üretilir.
- Denetleyelim: cam ya da seramik kap ısınmıyor ✓ — akım indüklenmesi için tabanın iletken olması gerekiyor.
Sık yapılan hata: "Sürtünme ile ısınma" demek. Ocakla tencere arasında bir HAREKET yok, dolayısıyla sürtünme de yok; ısı, indüklenen akımın metal direncinde harcanmasından çıkıyor.
20. sorunun çözümü
Dönen çerçevede akı artıp azalarak işaret değiştirir; oluşan akım alternatif akımdır.
- Dönme sırasında ne değiştiğini belirleyelim: alan şiddeti ve çerçevenin alanı sabit, ama alanla çerçeve arasındaki açı sürekli değişiyor.
- Akı = B · A · cos(α) bağıntısında α düzenli olarak değiştiği için akı da düzenli olarak değişir: çerçeve alana dikken en büyük, paralelken sıfır olur.
- Dönme sürdükçe çerçevenin yüzü ters döner ve akı işaret değiştirir. Akı azalırken bir yönde, artarken öteki yönde akım indüklenir; akım düzenli aralıklarla yön değiştirir. Buna alternatif akım denir.
- Denetleyelim: dönme hızı frekansı belirliyor ✓ — şebeke akımının 50 Hz olması jeneratörün dönme hızından geliyor.
Sık yapılan hata: "Doğru akım" demek. Doğru akımda yön HİÇ değişmez; dönen çerçevede akı işaret değiştirdiği için akımın yönü de düzenli olarak tersine döner.