11. Sınıf Fizik 2. Dönem 1. Yazılı
20 soru · cevap anahtarı ve adım adım çözüm sayfanın altında
Kapsanan konular
Bir öğrenci merkezcil kuvveti, ipin ucundaki taşı çemberde tutan ip gerilimine benzetmektedir. Bu benzetmenin doğru yanı aşağıdakilerden hangisidir?
- A Merkezcil kuvvetin cismi dışarı ittiğini göstermesi
- B Kuvvetin hızın büyüklüğünü artırdığını göstermesi
- C Kuvvetin cismi sürekli merkeze doğru çekerek yörüngede tuttuğunu göstermesi
- D Kuvvetin yalnız durgun cisimlerde bulunduğunu göstermesi
- E Kuvvetin yörüngeyi doğrusallaştırdığını göstermesi
Bir ışık ışını, kırıcılık indisi daha küçük olan bir ortamdan, kırıcılık indisi daha büyük olan başka bir ortama dik olmayan bir açıyla gönderiliyor. Bu olayla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A Işığın sürati artar.
- B Işık normalden uzaklaşarak kırılır.
- C Işığın doğrultusu hiç değişmez.
- D Işık normale yaklaşarak kırılır.
Birbirine paralel yüzeyli saydam K, L ve M ortamlarından oluşan düzenekte, tek renkli bir ışık ışını K ortamından gönderilerek sırasıyla L ve M ortamlarına geçmektedir. K ortamının kırıcılık indisi n_K, L ortamınınki n_L ve M ortamınınki n_M'dir. Işının K-L yüzeyindeki gelme açısı, L-M yüzeyindeki kırılma açısından daha büyüktür ve ışın L ortamından M ortamına geçerken yüzeyin normaline yaklaşarak kırılmaktadır.
Buna göre, ortamların kırıcılık indisleri arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisidir?
- A n_L > n_K > n_M
- B n_K > n_L > n_M
- C n_M > n_L > n_K
- D n_M > n_K > n_L
Bir transformatörün ikincil sarım sayısı birincil sarım sayısından büyüktür. Bu transformatör için ne söylenir?
- A Gerilimi düşürür.
- B Gerilimi yükseltir.
- C Gerilimi değiştirmez.
- D Akımı yükseltir.
- E Gücü artırır.
Bir ortamın kırıcılık indisi 1,5 olarak ölçülmüştür. Buna göre ışığın bu ortamdaki hızı için ne söylenir?
- A Boşluktakinin 1,5 katıdır.
- B Boşluktakine eşittir.
- C Boşluktakinin 1,5’te biridir.
- D Sıfırdır.
- E Boşluktakinin karesidir.
Yatay bir virajı dönen aracın savrulmadan yolda kalmasını sağlayan bir kuvvet bulunmalıdır. Bu kuvveti sağlayan etken aşağıdakilerden hangisidir?
- A Aracın ağırlığı
- B Hava direnci
- C Normal kuvvet
- D Lastik ile yol arasındaki sürtünme kuvveti
- E Motor kuvveti
Grafikte yatay zemindeki bir cisme etkiyen sürtünme kuvvetinin zamanla değişimi verilmiştir. Grafikte kuvvetin düştüğü an ne anlama gelir?
- A Cismin durduğu an
- B Kütlenin azaldığı an
- C Zeminin değiştiği an
- D Normal kuvvetin sıfırlandığı an
- E Cismin hareket etmeye başladığı an
Bir ışın suyu (n₁ = 1.33) içinde 30° açıyla cam (n₂ = 1.50) yüzeyine döker. Snell yasası kullanılarak ışının cam içindeki kırılma açısı kaç derece olur?
- A 26°
- B 20°
- C 30°
- D 34°
Kartlarda düzgün çembersel harekette incelenen iki vektör verilmiştir. Bu iki vektörün yönleri arasındaki ilişki nasıldır?
- A İkisi de merkeze doğrudur.
- B İkisi de teğet doğrultusundadır.
- C İkisi de aynı yöndedir.
- D İkisi de dışa doğrudur.
- E Hız teğet, ivme merkeze doğrudur.
| Yüzey çifti | Sürtünme katsayısı |
|---|---|
| Lastik - kuru asfalt | 0,8 |
| Lastik - buz | 0,1 |
Tabloda aynı lastiğin iki farklı yüzeydeki sürtünme katsayıları verilmiştir. Tablodaki farkın sürücü açısından anlamı nedir?
- A Buzda frenleme mesafesinin çok daha uzun olması
- B Buzda daha hızlı durulması
- C Katsayının hızla değişmesi
- D Aracın kütlesinin değişmesi
- E Yer çekiminin azalması
Sürtünmesiz yatay düzlemle birleştirilmiş düşey çemberin en alt noktasından m kütleli bir cisim, şekildeki gibi düşey yukarı yönde v hızıyla fırlatılıyor. Cisim çember yörüngeyi izleyerek tepe noktasına ulaştığı anda, yörüngenin cisme uyguladığı tepki kuvveti sıfır olmaktadır. Buna göre, cismin yörüngenin tepe noktasındaki çizgisel hızının büyüklüğü aşağıdakilerden hangisidir? (r: yörünge yarıçapı, g: yerçekimi ivmesi)
- A v = \sqrt{gr}
- B v = 2\sqrt{gr}
- C v = \sqrt{2gr}
- D v = \sqrt{3gr}
Kinetik sürtünme kuvveti normal kuvvetle doğru orantılıdır, yüzey çiftine bağlıdır ve temas alanından bağımsızdır. Bu bilgiye dayanarak aşağıdakilerden hangisi söylenemez?
- A Ağırlık arttıkça sürtünme artar.
- B Yüzey cinsi değişince sürtünme değişir.
- C Temas alanını büyütmek sürtünmeyi artırır.
- D Sürtünme katsayısı yüzey çiftine özgüdür.
- E Normal kuvvet sıfırsa sürtünme de sıfırdır.
Bir cisim aynı zemin üzerinde önce yavaş, sonra daha hızlı olacak biçimde sabit hızlarla sürüklenmektedir. Kinetik sürtünme kuvvetinin bu iki durumdaki değeri için ne söylenir?
- A Hız arttıkça belirgin biçimde artar.
- B Hız arttıkça sıfıra yaklaşır.
- C Hız arttıkça yarıya iner.
- D Yaklaşık olarak aynı kalır.
- E Hızın karesiyle artar.
Bir cismi harekete geçirmek için gereken kuvvet, onu sabit hızla sürüklemek için gereken kuvvetten büyüktür. Bu gözlemin iki sürtünme türü hakkında gösterdiği sonuç nedir?
- A Maksimum statik sürtünmenin kinetik sürtünmeden büyük olduğu
- B Kinetik sürtünmenin daha büyük olduğu
- C İkisinin de eşit olduğu
- D Sürtünmenin hıza bağlı olmadığı
- E Sürtünmenin ölçülemeyeceği
Kırıcılık indisi 4/3 olan suda gerçek derinliği 120 cm olan bir havuzun dibi gözlenmektedir. Buna göre havuz kaç santimetre derinlikte görünür?
- A 160
- B 120
- C 100
- D 90
- E 60
Açısal hızı 5 rad/s olan bir cisim, 2 metre yarıçaplı çember üzerinde dönmektedir. Buna göre cismin çizgisel hızı kaç m/s olur?
- A 2,5
- B 5
- C 7
- D 10
- E 20
Yüksek gerilimle taşınan enerji, mahalle aralarındaki direklerde bulunan trafolardan geçirildikten sonra evlere ulaşmaktadır. Bu trafoların işlevi nedir?
- A Gerilimi kullanılabilir düzeye düşürmek
- B Gerilimi daha da yükseltmek
- C Akımı sıfırlamak
- D Enerji üretmek
- E Frekansı değiştirmek
220 V’u 22 V’a düşüren ideal bir transformatörün birincil sarımı 1000’dir. Buna göre ikincil sarım sayısı kaçtır?
- A 10
- B 22
- C 100
- D 220
- E 1000
Üçgen bir cam prizmaya yandan giren ışık ışını izlenmektedir. Prizmadan çıkan ışın için ne söylenir?
- A Giriş doğrultusunda devam eder.
- B Geldiği yöne geri döner.
- C Prizma içinde kaybolur.
- D Prizmanın ince tarafına doğru sapar.
- E Prizmanın kalın tarafına doğru saparak çıkar.
Bir öğrenci farklı sıvıların kırıcılık indislerini karşılaştırmak istemektedir. Bu deneyde sabit tutması gereken nedir?
- A Işığın geliş açısı ve kullanılan ışık kaynağı
- B Sıvıların türü
- C Kabın rengi
- D Ölçüm yapılan saat
- E Odanın büyüklüğü
🔑 Cevap anahtarı ve çözümler — önce kendin çöz
1. sorunun çözümü
İp gerilimi sürekli merkeze doğrudur ve cismi çemberde tutar; merkezcil kuvvet de tam olarak bu işi görür.
- İp gerilimi merkeze doğrudur.
- Cisim bu sayede çemberde kalır.
- Merkezcil kuvvet aynı görevi görür.
2. sorunun çözümü
- Işığın hızı, ortamın kırıcılık indisi ile ters orantılıdır. Işık, kırıcılık indisi küçük olan (az yoğun) bir ortamdan kırıcılık indisi büyük olan (çok yoğun) bir ortama geçtiğinde hızı azalır.
- Optik kurallarına göre, ışık hızı azalan bir ortama geçerken kırılma açısı küçülür; bu da ışığın yüzeyin normaline (yüzeye dik olduğu varsayılan hayali çizgiye) yaklaşması anlamına gelir.
- Işığın doğrultusu bu geçiş sırasında değiştiği için C seçeneği elenir, normale yaklaştığı için de B seçeneği yanlıştır.
- Tüm bu fiziksel prensipler ışığında, ışığın normale yaklaşarak kırıldığını belirten D seçeneği doğru cevaptır.
3. sorunun çözümü
- Işın L ortamından M ortamına geçerken yüzeyin normaline yaklaştığı bilgisi verilmiştir. Optik kurallarına göre, ışın normaline yaklaştığı bir ortama geçiyorsa, ikinci ortamın kırıcılık indisi ilkinden büyüktür. Bu durumda n_M > n_L olduğu kesinleşir.
- K ve L ortamları arasındaki geçişi inceleyelim: Soru metninde K-L yüzeyindeki gelme açısının, L-M yüzeyindeki kırılma açısından daha büyük olduğu belirtilmiştir. Bu durum, ışının L ortamında K ortamındakine göre daha küçük bir açıyla ilerlediğini, yani L ortamının K ortamına göre daha çok kırıcı (optikçe daha yoğun) olduğunu gösterir. Dolayısıyla n_L > n_K sonucuna ulaşırız.
- Elde ettiğimiz n_M > n_L ve n_L > n_K eşitsizliklerini birleştirdiğimizde, ortamların kırıcılık indisleri arasındaki ilişkinin n_M > n_L > n_K şeklinde olduğu görülür.
- Bu mantıksal çıkarım sonucunda doğru seçenek B'dir.
4. sorunun çözümü
İkincil sarım birincilden çoksa çıkış gerilimi giriş geriliminden büyük olur; bu bir yükseltici transformatördür.
- Bağıntıyı yazalım: V₁ / V₂ = N₁ / N₂. Gerilim oranı, sarım oranıyla aynıdır.
- Verilen koşul N₂ > N₁. Öyleyse sağ taraftaki kesir 1’den küçüktür; sol taraf da 1’den küçük olmak zorundadır.
- V₁ / V₂ < 1 demek, V₂ > V₁ demektir. Yani çıkış gerilimi giriş geriliminden büyüktür; transformatör gerilimi yükseltir.
- Denetleyelim: gücün korunması gerekiyor ✓ — gerilim yükselirken akım aynı oranda düşer, yani trafo "gücü artırır" seçeneği doğru olamaz.
Sık yapılan hata: "Akımı yükseltir" demek. Akım sarım sayısıyla TERS orantılıdır; ikincil sarım fazlaysa gerilim yükselir, akım ise düşer.
5. sorunun çözümü
İndis, boşluktaki hızın ortamdaki hıza oranıdır; n = 1,5 ise ortamdaki hız boşluktakinin 1,5’te biridir.
- Bağıntıyı yazalım: n = c / v. Burada c boşluktaki, v ortamdaki ışık hızı.
- Bilinmeyeni yalnız bırakalım: v = c / n. Ortamdaki hız, boşluktaki hızın indise bölünmüş hâli.
- Değeri yerleştirelim: v = c / 1,5. Yani ışık bu ortamda boşluktakinin 1,5’te biri kadar hızla ilerler; yaklaşık 2 × 10⁸ m/s.
- Denetleyelim: indis her zaman 1’den büyük ✓ — bu, ışığın hiçbir ortamda boşluktakinden hızlı olamayacağı anlamına geliyor.
Sık yapılan hata: "Boşluktakinin 1,5 katıdır" demek. Işık hiçbir maddesel ortamda boşluktakinden HIZLI ilerleyemez; indis paydada olduğu için hız 1,5 kat küçülür.
6. sorunun çözümü
Yatay virajda merkeze doğru gereken kuvveti lastik ile yol arasındaki sürtünme sağlar; sürtünme yetersizse araç savrulur.
- Dönmek için merkeze doğru kuvvet gerekir.
- Yatay yolda bu kuvveti sağlayan yatay kuvvettir.
- Bu kuvvet sürtünmedir.
7. sorunun çözümü
Kuvvetin 10 N'dan 8 N'a düştüğü an, maksimum statik sürtünmenin aşılıp cismin hareket etmeye başladığı andır.
- Grafiği okuyalım: sürtünme kuvveti sıfırdan başlayıp 2. saniyede 10 N'a kadar düzgün biçimde artıyor, sonra birden 8 N'a düşüp sabit kalıyor.
- Artan bölüm statik sürtünmedir: cisim henüz hareket etmediği için sürtünme, uygulanan kuvvete eşit büyüklükte karşılık verir ve onunla birlikte büyür.
- Tepe noktasındaki 10 N maksimum statik sürtünmedir. Bu değer aşıldığı anda cisim harekete geçer ve daha küçük olan kinetik sürtünmeye, 8 N'a düşülür.
- Denetleyelim: düşüşten sonra kuvvet 8 N'da sabit kalıyor ✓ — kinetik sürtünme yalnız normal kuvvete ve yüzey çiftine bağlıdır, hareket sürdükçe değişmez.
Sık yapılan hata: "Cismin durduğu an" seçeneği. Cisim dursaydı sürtünme yeniden statiğe döner ve uygulanan kuvvete göre değişen bir değer alırdı; oysa grafikte düşüşten sonra sabit bir değer var — bu, hareketin sürdüğünü gösterir.
8. sorunun çözümü
- Snell yasası: n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂ şeklinde yazılır.
- Verilen değerleri yerine koy: 1.33·sin30° = 1.50·sinθ₂.
- sin30° = 0.5 olduğundan denklem: 1.33·0.5 = 1.50·sinθ₂ → 0.665 = 1.50·sinθ₂.
- sinθ₂ = 0.665 / 1.50 = 0.4433 (yaklaşık).
- θ₂ = arcsin(0.4433) ≈ 26.3°, yani yaklaşık 26°.
- Bu değer şıkkı A) 26°’ye eşittir; dolayısıyla doğru cevap A.
9. sorunun çözümü
Düzgün çembersel harekette hız her an çembere teğet, ivme ise daima çemberin merkezine yöneliktir.
- Hız vektörü hareketin yönünü gösterir, teğettir.
- İvme hız yönünü değiştirir.
- Bu değişimi sağlayan yön merkeze doğrudur.
10. sorunun çözümü
Katsayı sekizde bire düştüğü için buzda yavaşlama da sekizde bire iner ve frenleme mesafesi çok daha uzun olur.
- Frenlemede aracı durduran kuvvet sürtünmedir: $F_s = k \cdot m \cdot g$. Newton'ın ikinci yasasından yavaşlama ivmesi $a = k \cdot g$ çıkar; kütle sadeleşir.
- Sayıları koyalım ($g = 10$ m/s²): kuru asfaltta $a = 0{,}8 \cdot 10 = 8$ m/s², buzda $a = 0{,}1 \cdot 10 = 1$ m/s². İvme sekizde birine inmiştir.
- Sabit ivmeli yavaşlamada durma mesafesi $x = v^2 / (2a)$ ile verilir. İvme sekizde bire inince aynı hız için mesafe sekiz katına çıkar.
- Denetleyelim: 20 m/s ile giden bir araç kuru asfaltta $400/16 = 25$ m'de, buzda $400/2 = 200$ m'de durur ✓ — tam sekiz katı.
Sık yapılan hata: "Buzda daha hızlı durulması" seçeneği. Küçük katsayı küçük sürtünme, küçük sürtünme küçük yavaşlama demektir; buz aracı daha çabuk değil, çok daha geç durdurur.
11. sorunun çözümü
- Çembersel hareket yapan cismin tepe noktasına ulaştığı anda, yörüngenin cisme uyguladığı normal (tepki) kuvvetinin sıfır olduğu belirtilmiştir. Bu durum, cismin raydan ayrılma eşiğinde olduğunu ve çembersel hareketi sürdürmek için gerekli merkezcil kuvvetin tamamen yerçekimi kuvveti tarafından sağlandığını gösterir.
- Tepe noktasındaki merkezcil kuvvet denklemi Newton'ın ikinci hareket yasası kullanılarak $m \cdot \frac{v_t^2}{r} = m \cdot g$ şeklinde yazılır; burada $v_t$ tepe noktasındaki çizgisel hız büyüklüğünü, $r$ yarıçapı ve $g$ yerçekimi ivmesini temsil eder.
- Denklemin her iki tarafındaki kütle ($m$) değerleri sadeleştirildiğinde, $v_t^2 = g \cdot r$ bağıntısı elde edilir ve her iki tarafın karekökü alındığında tepe hızının büyüklüğü $v_t = \sqrt{gr}$ olarak bulunur, bu da A seçeneğinin doğru olduğunu gösterir.
12. sorunun çözümü
Verilen bilgi sürtünmenin temas alanından bağımsız olduğunu söylediği için "alanı büyütmek sürtünmeyi artırır" yargısı söylenemez.
- Soru "söylenemez" istiyor; öyleyse verilen üç özellikle çelişen yargıyı arayacağız.
- Verilen özellikler şunlar: sürtünme normal kuvvetle doğru orantılıdır, yüzey çiftine bağlıdır ve temas alanından bağımsızdır.
- "Temas alanını büyütmek sürtünmeyi artırır" yargısı üçüncü özelliğin tam karşıtıdır. Bağımsızlık, alan değiştiğinde sürtünmenin değişmemesi demektir.
- Denetleyelim: öteki yargıların hepsi birinci ve ikinci özellikten doğrudan çıkıyor ✓ — örneğin normal kuvvet sıfırsa $F_s = k \cdot 0 = 0$ olur.
Sık yapılan hata: "Ağırlık arttıkça sürtünme artar." seçeneği. Bu yargı verilen bilgiyle ÇELİŞMEZ; ağırlık artınca normal kuvvet de artar ve doğru orantı gereği sürtünme büyür.
13. sorunun çözümü
Kinetik sürtünme normal kuvvete ve yüzey çiftine bağlıdır; iki durumda da bunlar aynı olduğu için kuvvet yaklaşık aynı kalır.
- Kinetik sürtünme modelini yazalım: $F_s = k \cdot N$. Bu bağıntıda hız hiç geçmiyor.
- Soruda cisim aynı zemin üzerinde sürükleniyor, yani yüzey çifti ve dolayısıyla $k$ aynı; kütle de değişmediği için $N = m \cdot g$ aynı kalıyor.
- Bağıntıdaki iki çarpan da değişmediğine göre sürtünme kuvveti iki durumda yaklaşık aynı çıkar.
- Denetleyelim: bu yüzden bir sandığı iki kat hızlı sürüklemek iki kat kuvvet gerektirmez ✓ — sabit hızda gereken kuvvet her iki hızda da aynıdır.
Sık yapılan hata: "Hızın karesiyle artar." seçeneği. Hızın karesiyle artan kuvvet katı yüzeyler arasındaki sürtünme değil HAVA DİRENCİDİR; kuru sürtünme modelinde hız bulunmaz.
14. sorunun çözümü
Harekete geçirmek için gereken kuvvetin daha büyük olması, maksimum statik sürtünmenin kinetik sürtünmeden büyük olduğunu gösterir.
- Gözlemi iki ayrı ana ayıralım: cismin hareketinin başlatıldığı an ve sabit hızla sürüklendiği an.
- Başlatma anında uygulanan kuvvetin maksimum statik sürtünmeyi aşması gerekir; aşmasaydı cisim yerinde kalırdı. Öyleyse başlatma kuvveti maksimum statik sürtünme kadardır.
- Sabit hızda ise ivme sıfırdır ve uygulanan kuvvet kinetik sürtünmeye eşittir. Başlatma kuvveti sürükleme kuvvetinden büyük olduğuna göre maksimum statik sürtünme de kinetik sürtünmeden büyüktür.
- Denetleyelim: bu yüzden bir cisim harekete geçtiği anda birden ileri atılma eğilimi gösterir ✓ — sürtünme aniden küçülmüştür.
Sık yapılan hata: "Kinetik sürtünmenin daha büyük olduğu" seçeneği. Kinetik sürtünme büyük olsaydı cismi başlatmak sürüklemekten KOLAY olurdu; gözlem bunun tam tersini söylüyor.
15. sorunun çözümü
Görünür derinlik gerçek derinliğin indise bölümüdür; 120 / (4/3) = 90 cm.
- Verilenleri yazalım: gerçek derinlik 120 cm, n = 4/3, istenen görünür derinlik. Bağıntı: görünür = gerçek / n.
- Değerleri yerleştirelim: görünür = 120 / (4/3). Bir kesre bölmek, tersiyle çarpmaktır: 120 × 3/4.
- İşlemi yapalım: 120 × 3 = 360 ve 360 / 4 = 90. Havuz 90 cm derinlikte görünür.
- Denetleyelim: görünür derinlik gerçekten küçük çıkmalı ✓ — indis 1’den büyük olduğu için havuz her zaman olduğundan sığ görünür.
Sık yapılan hata: 160 demek. 160, bölme yerine ÇARPMA yapmaktan çıkar (120 × 4/3); indis paydada olduğu için görünür derinlik gerçek derinlikten küçük olmalıdır.
16. sorunun çözümü
Çizgisel hız v = w × r bağıntısıyla bulunur: v = 5 × 2 = 10 m/s.
- Açısal hız 5 rad/s, yarıçap 2 m.
- v = w × r bağıntısı kullanılır.
- v = 10 m/s.
17. sorunun çözümü
İletim için yükseltilen gerilim, evlerde kullanılabilmesi için düşürücü trafolarla güvenli düzeye indirilir.
- Enerjinin izlediği yolu sıraya koyalım: santralde üretilir, iletim için gerilimi yükseltilir, uzun hatlarla taşınır ve sonunda evlere ulaşır.
- Hatlardaki gerilim on binlerce volttur; bu düzey ev tesisatı ve cihazlar için hem kullanılamaz hem tehlikelidir. Şebeke gerilimi ise 220 V’tur.
- Direklerdeki trafolar bu son adımı yapar: ikincil sarımları birincilden az olduğu için gerilimi kullanılabilir düzeye düşürürler. Aynı anda akım da yükselir, çünkü güç korunur.
- Denetleyelim: bu trafolar enerji üretmiyor ✓ — yalnız gerilim ile akımın oranını değiştiriyorlar.
Sık yapılan hata: "Gerilimi daha da yükseltmek" demek. Yükseltme iletimin BAŞINDA, santral çıkışında yapılır; mahalledeki trafoların işi gerilimi düşürmektir.
18. sorunun çözümü
Gerilim 10 kat düştüğüne göre sarım da 10 kat az olmalıdır; N₂ = 1000 / 10 = 100.
- Verilenleri yazalım: V₁ = 220 V, V₂ = 22 V, N₁ = 1000, istenen N₂. Bağıntı N₂ = N₁ · V₂ / V₁.
- Önce gerilim oranını bulalım: 220 / 22 = 10. Gerilim 10 kat düşürülüyor.
- Sarım gerilimle doğru orantılı olduğuna göre sarım da 10 kat az olmalıdır: N₂ = 1000 / 10 = 100. Bu, düşürücü bir transformatördür.
- Denetleyelim: bağıntıya koyalım ✓ — 1000 × 22 / 220 = 100, aynı sonuç çıkıyor.
Sık yapılan hata: 10 demek. 10, sarım sayısı değil GERİLİM ORANIDIR; ikincil sarımı bulmak için birincil sarımın bu orana bölünmesi gerekir.
19. sorunun çözümü
Işık prizmaya girerken ve çıkarken iki kez kırılır; iki sapmanın toplamı ışını kalın tarafa, yani tabana yöneltir.
- Işığın izlediği yolu iki adımda alalım. Havadan cama girerken yoğun ortama geçtiği için normale yaklaşır; ilk sapma burada olur.
- Prizmanın iki yüzeyi birbirine paralel olmadığı için çıkış yüzeyindeki normal, giriş yüzeyindekinden farklı yöndedir. Camdan havaya çıkarken ışın bu kez normalden uzaklaşır.
- İki sapma birbirini götürmez, aynı yönde birikir. Toplam etki, ışını prizmanın tepe noktasından uzağa — kalın tarafa, yani tabana doğru — saptırmaktır.
- Denetleyelim: yüzeyler paralel olsaydı (cam levha) ✓ — iki sapma birbirini götürür, ışın yalnız yana kayar ama doğrultusu değişmezdi.
Sık yapılan hata: "Giriş doğrultusunda devam eder" demek. Doğrultunun korunması, yüzeyleri PARALEL olan bir cam levhada olur; prizmada yüzeyler açılı olduğu için sapmalar birikir.
20. sorunun çözümü
Kırılma açısındaki farkın yalnız sıvıdan geldiğini söyleyebilmek için geliş açısı ve ışık kaynağı sabit tutulmalıdır.
- Kırılma açısını neyin belirlediğini yazalım: n₁ · sin(i) = n₂ · sin(r). Sonucu etkileyen üç şey var — geliş açısı, birinci ortam ve ikinci ortamın indisi.
- Sınanan değişken sıvının türüdür; öyleyse sıvı deney boyunca değiştirilecektir. Geliş açısı ise sabit tutulmalıdır, yoksa açı farkının sıvıdan mı gelişten mi geldiği ayırt edilemez.
- Bir etken daha var: ışığın rengi. İndis dalga boyuna göre değiştiği için kaynak değiştirilirse aynı sıvı bile farklı indis verir. Bu yüzden ışık kaynağı da sabit tutulmalıdır.
- Denetleyelim: seçeneklerdeki kabın rengi, ölçüm saati ve odanın büyüklüğü ✓ — hiçbiri kırılma açısını etkilemiyor.
Sık yapılan hata: "Sıvıların türü" demek. Sıvının türü deneyin SINADIĞI değişkendir; sabit tutulursa karşılaştırılacak bir şey kalmaz.