DWNk4. Vektörler Fizik deneye ve ölçmeye dayalı bir bilim dalı olduğundan, ölçme sonuçları kesin ve anlaşılır bir biçimde ifade edilmelidir. Ölçmeleri ifade etmek için kullanılan en basit ve genel dil bazı büyüklükler sayılarla ifade edilebildiği halde, bazılarının ifade edilebilmesinde sayılar yeterli olmamaktadır. Sayılarla birlikte yönün de belirtilmesi gerekir. Bu nedenle fizikte büyüklükler skaler ve vektörel büyüklükler olmak üzere iki gruba Kütle, enerji, sıcaklık, iş, elektrik yükü, zaman, hacim ... gibi fiziksel büyüklüklerde yön ve doğrultu söz konusu değildir. Bu büyüklüklerin sayısal değeri ile birimi verildiği zaman büyüklük hakkında yeterli bilgiye sahip oluruz. Bu tür büyüklüklere skaler büyüklükler Vektörel BüyüklüklerHız, kuvvet, ivme, yer değiştirme gibi fiziksel büyüklükler yönlü büyüklüklerdir. Bu tür büyüklükler yalnız sayı ve birimle ifade edilemez. Büyüklüğü, başlangıç noktası, yönü ve doğrultusu ile bilinebilen niceliklere vektörel büyüklükler denir. 30 km/saat hızla giden bir tren denildiği zaman, olay net olarak ifade edilmemiş demektir. Hangi yönde gittiği sorusu akla gelmektedir. Örneğin kuzeye doğru 30 km/saat hızla giden tren denilseydi, tam olarak ifade edilmiş GösterimiVektörel büyüklükler şekilde görüldüğü gibi yönlendirilmiş doğru parçası ile vektörün dört elemanı Uygulama Noktası Vektörel büyüklüğün uygulandığı noktaya uygulama ya da başlangıç noktası denir. Yukarıdaki vektörün uygulama noktası O Büyüklüğü Vektörün sayısal değerine o vektörün büyüklüğü denir. Şekildeki ölçekli düzlemde verilen K vektörünün büyüklüğü 4 Yönü Vektörel büyüklüğün yönü,doğru parçasının ucuna konulan okun yönündedir. Şekildeki K vektörünün yönü O dan A ya yöneliktir. Veya doğu Doğrultusu Vektörel büyüklüğün hangi doğrultuda olduğunu gösterir. Şekilde K ile L vektörlerinin yönleri zıt fakat her ikisi de kuzey–güney göre, birbirlerine paralel olan vektörler çakışık olmasalarda doğrultuları aynı Vektörün EşitliğiAynı yönlü ve büyüklükleri eşit olan iki vektör birbirine eşittir. Şekilde, K ile L vektörlerinin şiddetleri, yönleri ve doğrultuları eşit olduğu için bu vektörler eşit vektörlerdir. K = LBir Vektörün NegatifiBir K vektörüyle aynı büyüklüğe sahip, fakat yönü K vektörünün tersi olan vektöre, K vektörünün negatifi denir. Yani bir vektör ters döndürüldüğünde o vektörün işareti TaşınmasıBir vektörün büyüklüğünü ve yönünü değiştirmeden bir yerden başka bir yere taşımak mümkündür. Eğer vektörün yönü değiştirilerek taşınırsa, o vektör başka bir vektör ToplanmasıVektörlerin toplanmasında çeşitli metodlar kullanılmaktadır. Bu metodlar uç uca ekleme çokgen metodu ve paralelkenar Uca Ekleme çokgen Metodu Uç uca ekleme metoduna göre, vektörlerin doğrultusu, yönü ve büyüklüğü değiştirilmeden, birinin bitiş noktasına diğerinin başlangıç noktası gelecek şekilde uç uca eklenir. Daha sonra ilk vektörün başlangıç noktasından son vektörün bitiş noktasına çizilen vektör toplam vektörü – I deki K ve L vektörlerinin toplamı yukarıda açıklandığı gibi yapılırsa, Şekil – II deki gibi K + L toplam vektörü bulunur. Vektörler uç uca eklendiğinde, ilk vektörün başlangıç noktası ile son vektörün bitiş noktası çakışıyorsa, toplam vektör Kenar Metodu Paralel kenar metodu ile iki vektörü toplamak için, bu iki vektör uygulama noktaları aynı olacak şekilde bir noktaya vektörünün bitiş noktasından L ye paralel, L vektörünün bitiş noktasından da K ye paralel çizgiler çizilir. Böylece elde ettiğimiz şekil bir paralelkenar olur. K ve L vektörlerinin çakışık olan başlangıç noktasını paralelkenarın karşı köşesine birleştiren vektör, iki vektörün toplamına eşit olan ÇıkarmaVektörlerle yapılan çıkarma işlemi,toplama işlemine benzetilerek yapılabilir. Şekil – I de verilen aynı düzlemdeki K ve L vektörlerinden K – L vektörünü yani iki vektörün farkını bulmak için, K + – L bağıntısına göre,L vektörünü ters çevirip Şekil – II deki gibi toplamak gerekir. Eğer L – K vektörü sorulursa, L vektörü aynen alınır, K vektörü ters çevirilip toplanır. Vektörlerin Bileşenlerine AyrılmasıBir vektörü dik bileşenlerine ayırmak için, vektörün başlangıç noktası, x, y koordinat ekseninin başlangıcına alınır. Şekilde Kvektörünün ucundan x eksenine dik inilir ve başlangıç noktasını bu noktaya birleştiren vektör K nin Kx bileşenidir. Benzer, şekilde y eksenine dik inilerek Ky bileşeni ve Ky bileşenlerin şiddetini bulmak için iki durum vardır. Eğer vektör şekilde olduğu gibi ölçeklendirilmiş bölmelerle verilmiş ise, bölmeler sayılarak bileşenlerin şiddeti bulunur. Şekildeki K vektörünün bileşenlerinin büyüklüğü, Kx = 4 birim,Ky = 3 vektör, ölçekli bölmelerle verilmemiş fakat K vektörünün şiddeti ve a açısı verilmiş ise, taralı üçgendeki sinüs ve cosinüs değerlerinden faydalanılanarak bileşenlerin şiddeti üçgenden,Kx = = en çok kullanılan üçgenlerden birisi de 37, 90, 53 lik açının karşısındaki kenar uzunluğu 3 birim ise, 53° lik açının karşısındaki kenar uzunluğu 4 birimdir. Bu durumda hipotenüs uzunluğu ise 5 buna aynı zamanda 3, 4, 5 üçgeni diyoruz. Bu değerler, 3, 4, 5 in üst katları ve alt katları vektörün skalerle çarpımı ve skalere bölümüBir vektörün skaler bir sayı ile çarpımı yine bir vektördür. Bu vektörün, yönü ve doğrultusu değişmez, fakat şiddeti skaler sayı katı kadar değişmiş vektörün bir skalere bölümü yine bir vektördür. Çarpmada olduğu gibi oluşan yeni vektörün yönü ve doğrultusu değişmez yalnızca şiddeti değişir.
TYT fizik sınavı ve fizik dersi fizik bilimine giriş ünitesi, fiziksel büyüklükler ders notları BüyüklükBir nesneye veya olaya ait büyüklükÖlçme sonucu sayısal olarak ifade edilebilen nicelik de fiziksel büyüklük bir sayı ve birim ile ifade edilir. Temel büyüklükler Başka bir fiziksel büyüklük kullanılmadan, tek başına ifade edilen adet temel büyüklük ışık şiddeti, sıcaklık, akım şiddeti, madde miktarı, uzunluk ve zaman temel büyüklüktür. Türetilmiş büyüklükler Birden fazla büyüklük kullanılarak ifade edilen matematiksel ifadeler içerir. örnek m/s, m2 Kuvvet, hız, ivme, enerji, güç, alan, hacim gibi büyüklükler türetilmiş büyüklüktür. Skaler büyüklükler Sadece sayı ve birim ile ifade edilebilen alınan yol, enerji, güç, kütle, hacim, özkütle, uzunluk, zaman ve sıcaklık örnek büyüklüklerin tümü skaler büyüklüktür. Vektörel büyüklükler Sayı ve birim yanında yön ile ifade edilen yer değiştirme, ivme, kuvvet, ağırlık, tork, itme, momentum, elektrik alanı ve manyetik alan örnek verilebilir. Vektörler, yönlendirilmiş doğru parçası ile gösterilir. Bir vektörde başlangıç noktası, doğrultu, yön ve şiddet bulunur. Vektörel bir büyüklük üzerinde bir ok işareti ile gösterilir. Vektörün yalnız şiddeti ifade ediliyorsa, mutlak değer içinde veya ok işareti kullanılmadan yazılır. Eşit vektörler Yönü, doğrultusu ve şiddeti eşit olan vektörlerdir. Zıt vektörler Doğrultusu ve şiddeti aynı, yönü zıt vektörlerdir. Vektörlerin taşınması Vektörlerin doğrultusu, yönü ve şiddeti aynı kalacak şekilde yeri değiştirilebilir. Paralel taşınabilirTaşıma sonucu sadece başlangıç noktası değişir. Yazı dolaşımı
vektörel ve skaler büyüklüklerin ortak özellikleri