📖 KONU ANLATIMI (Herkes İçin Anlaşılır)

🔹 Tork Nedir? Bir kuvvetin bir noktaya göre döndürme etkisidir. Tork = Kuvvet x Dik uzaklık. Birimi Newton·metre (Nm). Torkun yönü (saat yönünde veya tersi) dönme yönünü belirtir.

📌 Tork Hesaplama: τ = F·d·sinθ (θ: kuvvet ile dönme noktasını birleştiren doğru arasındaki açı). Kuvvet dönme eksenine dik ise sin90°=1 → τ = F·d.

🔹 Dengenin Şartları: Bir cisim dengede ise: Öteleme dengesi ΣF = 0 (net kuvvet sıfır) ve Dönme dengesi Στ = 0 (net tork sıfır).

📌 Kütle Merkezi ve Ağırlık Merkezi: Düzgün geometrik cisimlerde kütle merkezi geometrik merkezdir. Ağırlık merkezi, cismin ağırlığının etki ettiği noktadır. Denge problemlerinde ağırlık kütle merkezine uygulanır.

🔹 Basit Makineler: Kaldıraç (F·d_F = P·d_P), makaralar (sabit ve hareketli), palangalar (kuvvet kazancı = hareketli makara sayısı x 2), eğik düzlem (F = P·sinθ), çıkrık, vida.

🎯 Pratik Bilgiler: Tork bulurken kuvvetin dönme noktasına dik bileşeni alınır. Sağ el kuralı: Sağ elin parmakları kuvvet yönünü, başparmak tork yönünü gösterir. Eşit kollu terazi: Dengede ise sol kefedeki kütle x sol kol = sağ kefedeki kütle x sağ kol. Asansör problemlerinde ağırlık değişmez, ivmeye bağlı olarak hissedilen ağırlık değişir (hissedilen ağırlık = m·(g ± a)).

📊 Tork ve Denge Formülleri

🎯 SEVİYE 1’DEN SEVİYE 10’A KADAR ÖRNEK SORULAR

💡 PRATİK ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

• Denge problemlerinde önce serbest cisim diyagramını çiz.
• Dönme dengesi için bilinmeyen kuvvetlerin olduğu noktayı seç (tork alırken).
• Kuvvetleri yatay ve düşey bileşenlerine ayırmayı unutma.
• Kütle merkezi düzgün cisimlerde tam ortadır.
• Asansörde hissedilen ağırlık = m·(g ± a) (yukarı +, aşağı -).

📌 GERÇEK HAYAT UYGULAMALARI

İnşaat vinçleri, tahterevalli, pense, makas, kapı kolu, asansörler, eğik yürüyen merdivenler tork ve denge prensipleriyle çalışır. Ayrıca spor aletleri (dambıl kaldırırken kolun dönmesi), bisiklet pedalı tork prensibi ile çalışır.

📖 KONU ANLATIMI

🔹 Basit Harmonik Hareket Nedir? Bir cismin denge noktası etrafında periyodik olarak salınım yapmasıdır. Geri çağırıcı kuvvet F = -k·x (Hooke kanunu).

📌 Önemli Büyüklükler: Periyot (T), frekans (f), açısal frekans (ω), genlik (A), maksimum hız (v_max = ωA), maksimum ivme (a_max = ω²A).

🔹 Yay Sarkacı: T = 2π√(m/k). Periyot kütleye bağlı, genliğe bağlı değil.

🔹 Basit Sarkaç: T = 2π√(L/g). Periyot uzunluğa bağlı, kütleye bağlı değil. Sadece küçük açılar (θ<10°) için geçerlidir.

📌 Enerji Dönüşümü: Toplam enerji E = ½·k·A² = ½·m·v_max². Denge noktasında Ep=0, Ek max; uç noktalarda Ek=0, Ep max.

🎯 Pratik Bilgiler: Periyot genlikten bağımsızdır (izokronizm). Hız denklemi: v = ω·√(A² – x²). İvme denklemi: a = -ω²·x.

📊 Basit Harmonik Hareket Formülleri

🎯 SEVİYE 1’DEN SEVİYE 10’A KADAR ÖRNEK SORULAR

💡 İPUÇLARI

• Periyot genlikten bağımsız, sadece kütle ve yay sabitine (veya sarkaç boyuna) bağlıdır.
• Enerji korunumu en kolay yöntemdir.
• Sarkacın periyot formülü sadece küçük açılar için geçerlidir (θ<10°).

📌 GERÇEK HAYAT UYGULAMALARI

Salıncaklar, saatler, müzik aletleri (telli çalgılar), deprem sönümleyiciler, araba amortisörleri.

📖 KONU ANLATIMI

🔹 Dalga Nedir? Titreşimin bir ortamda yayılması. Mekanik dalgalar (su, ses) maddesel ortam gerektirir, elektromanyetik dalgalar (ışık, radyo) gerektirmez.

📌 Dalga Türleri: Enine (titreşim yayılma yönüne dik) ve boyuna (titreşim yayılma yönüne paralel).

🔹 Dalga Denklemi: y(x,t) = A·sin(kx – ωt + φ) (ilerleyen dalga). k = 2π/λ (dalga sayısı), ω = 2πf.

📌 Hız, Frekans, Dalga Boyu: v = λ·f. Dalga hızı ortama bağlıdır, frekans kaynağa bağlıdır.

🔹 Olaylar: Yansıma (gelme açısı = yansıma açısı), kırılma (ortam değişince hız ve λ değişir, f sabit), girişim (yapıcı ve yıkıcı), kırınım (engel kenarından bükülme), polarizasyon (sadece enine dalgalarda).

🔹 Ses Dalgaları: Boyuna mekanik dalga. Ses hızı havada 340 m/s (20°C). Ses hızı sıcaklıkla artar.

🔹 Doppler Olayı: Kaynak ve gözlemci birbirine göre hareket ederken frekansta algılanan değişim. f’ = f·(v ± v_g) / (v ∓ v_k).

📊 Formüller

🎯 SEVİYE 1’DEN SEVİYE 10’A KADAR ÖRNEK SORULAR

💡 İPUÇLARI

• Dalga hızı ortam değiştirince değişir, frekans değişmez.
• Doppler formülünde işaretler: gözlemci kaynağa yaklaşıyorsa +, uzaklaşıyorsa -.
• Girişimde yapıcı: yol farkı = mλ, yıkıcı: (m+½)λ.

📌 Gerçek hayat: Sonar, radar, ultrason, müzik aletleri, deprem dalgaları, fiber optik.

📖 KONU ANLATIMI

📌 Atom Modelleri: Thomson (üzümlü kek), Rutherford (çekirdekli, gezegen modeli), Bohr (kuantumlu, enerji seviyeleri).

🔹 Bohr Atom Modeli Varsayımları: Elektronlar belirli kararlı yörüngelerde dolanır, açısal momentum kuantumludur (m·v·r = n·h/2π). Enerji seviyeleri E_n = -13,6/n² eV.

📌 Spektrum: Elektron üst enerji seviyesinden alt seviyeye geçerken foton yayınlar. ΔE = h·f = h·c/λ. Hidrojen spektrum çizgileri (Lyman, Balmer, Paschen).

🔹 Uyarılma ve İyonlaşma: Uyarılma: elektron daha üst enerji seviyesine çıkar. İyonlaşma: elektron atomdan tamamen kopar (n=∞).

📌 Fotoelektrik Olay: Metal yüzeye düşen ışık elektron koparır. Eşik frekansı, iş fonksiyonu. Einstein denklemi: h·f = Φ + E_k.

Formüller: r_n = n²·0,529 Å, E_n = -13,6/n² eV, ΔE = h·c/λ, h·f = Φ + E_k.

💡 İpuçları: Bohr modeli sadece tek elektronlu atomlar için tam uyumludur. Enerji seviyeleri negatiftir; iyonlaşma için sıfıra çıkmak gerekir.

📌 Gerçek hayat: Floresan lambalar, lazerler, güneş pilleri, tıbbi görüntüleme (X-ray).

📌 Özel Görelilik: Einstein’ın iki postülatı: (1) Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynıdır. (2) Işık hızı c (3·10⁸ m/s) tüm gözlemciler için aynıdır.

🔹 Zaman Genişlemesi: Δt = Δτ / √(1 – v²/c²). Hareketli saat yavaş işler.

📌 Boy Kısalması: L = L₀·√(1 – v²/c²). Hareket yönünde boy kısalır.

🔹 Kütle-Enerji Eşitliği: E = m·c². Kütle ve enerji birbirine dönüşebilir.

📌 Kuantum Fiziği: Planck kuantum hipotezi: E = h·f. De Broglie dalga boyu: λ = h/p. Heisenberg belirsizlik: Δx·Δp ≥ h/(4π).

Formüller: γ = 1/√(1-β²) (β=v/c), Δt = γ·Δτ, L = L₀/γ, E = mc², λ = h/(mv), Δx·Δp ≥ h/4π.

💡 İpuçları: Işık hızına yakın hızlarda klasik fizik geçersizdir. Relativistik etkiler önem kazanır.

📌 Gerçek hayat: GPS uydularında zaman düzeltmesi, nükleer reaktörler, elektron mikroskobu.

📌 Radyoaktif Işınlar: α (helyum çekirdeği, +2 yük, en az nüfuz), β (elektron, -1 yük), γ (foton, en yüksek enerji).

🔹 Bozunma Yasası: N(t) = N₀·(1/2)^(t/T₁/₂). Yarılanma süresi T₁/₂.

📌 Aktivite: A(t) = A₀·(1/2)^(t/T₁/₂). Birimi Becquerel (Bq).

🔹 Nükleer Reaksiyonlar: Füzyon (hafif çekirdeklerin birleşmesi, enerji verir), fisyon (ağır çekirdeğin parçalanması).

Formüller: N = N₀·(1/2)^(t/T), A = A₀·(1/2)^(t/T), λ = ln2 / T₁/₂.

💡 İpuçları: Yarılanma süresi sabittir, başlangıç miktarından bağımsızdır.

📌 Gerçek hayat: Nükleer tıp, nükleer santraller, karbon-14 yaş tayini, röntgen cihazları.

📌 Tork ve Denge, Basit Harmonik Hareket

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

2 m uzunluğundaki bir çubuğun bir ucuna dik olarak 10 N’luk kuvvet uygulanıyor. Kuvvetin dönme noktasına göre torku kaç N·m’dir?

Bir cisme aynı doğrultuda 5 N ve 7 N’luk zıt yönlü iki kuvvet etki ediyor. Bileşke kuvvet kaç N’dur ve hangi yöndedir?

Bir yay sarkacının yay sabiti 200 N/m, ucuna asılan cismin kütlesi 2 kg’dır. Sistemin periyodu kaç saniyedir? (π=3 alınacak)

Periyodu 0,4 s olan bir basit harmonik hareketlinin frekansı kaç Hz’dir?

Şekildeki eşit bölmeli çubuğun bir ucuna 20 N, diğer ucuna 30 N asılıyor. Desteğin hangi noktada olması halinde çubuk dengede kalır? (Çubuk ağırlıksız)

Bir cisme uygulanan kuvvetin dönme noktasına olan dik uzaklığı 0,5 m, kuvvetin büyüklüğü 8 N ise tork kaç N·m’dir?

Bir basit harmonik hareketlinin genliği 0,2 m, açısal frekansı 5 rad/s’dir. Cismin maksimum hızı kaç m/s’dir?

Bir cisme aynı yönlü 4 N, 6 N ve 10 N’luk kuvvetler etki ediyor. Bileşke kuvvet kaç N’dur?

3 m uzunluğunda ağırlıksız bir çubuğun iki ucuna 20 N ve 40 N’luk kuvvetler asılıyor. Çubuğun dengede kalması için destek nereye konulmalıdır?

Bir yay sarkacının periyodu 0,8 s, kütlesi 0,5 kg’dır. Yay sabiti kaç N/m’dir? (π²=10 alınacak)

📌 Tork ve Denge, Basit Harmonik Hareket

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

1,5 m uzunluğundaki bir çubuğun bir ucuna 20 N’luk kuvvet, çubukla 30° açı yapacak şekilde uygulanıyor. Kuvvetin dönme noktasına göre torku kaç N·m’dir? (sin30°=0,5, cos30°=0,87)

Boyu 2 m, ağırlığı 40 N olan türdeş bir çubuk yatay olarak iki destek üzerinde durmaktadır. Destekler çubuğun uçlarından 0,5 m içeridedir. Her bir desteğin tepki kuvveti kaç N’dur?

Genliği 0,1 m, açısal frekansı 10 rad/s olan bir basit harmonik hareketlinin maksimum ivmesi kaç m/s²’dir?

Boyu 0,4 m olan bir basit sarkacın periyodu kaç saniyedir? (g=10 m/s², π=3)

Bir tahterevallide 50 kg’lık bir çocuk, destek noktasından 1,5 m uzakta oturuyor. 40 kg’lık bir çocuk dengenin sağlanması için destek noktasından kaç metre uzakta oturmalıdır?

Bir çubuğa aynı düzlemde uygulanan 8 N ve 12 N’luk iki kuvvetin dönme noktasına göre torkları sırasıyla 2 N·m ve 3 N·m’dir. Kuvvetler zıt yönde tork oluşturuyorsa bileşke tork kaç N·m’dir?

Bir yay sarkacının yay sabiti 100 N/m, genliği 0,2 m’dir. Sistemin toplam mekanik enerjisi kaç joule’dür?

Sürtünmesiz eğik düzlemde 30°’lik açıyla duran 10 kg’lık bir cismi dengede tutmak için eğik düzleme paralel uygulanması gereken kuvvet kaç N’dur? (g=10 m/s², sin30°=0,5)

Bir çubuğa aynı yönde 10 N, 15 N ve 5 N’luk kuvvetler farklı noktalardan uygulanıyor. Bu kuvvetlerin dönme noktasına göre dik uzaklıkları sırasıyla 2 m, 1 m ve 3 m’dir. Bileşke tork kaç N·m’dir?

Bir basit harmonik hareketlinin denklemi x(t) = 0,2·cos(4t) (SI) olarak veriliyor. t=π/8 saniyedeki hızını bulunuz. (cos(π/2)=0, sin(π/2)=1)

📌 Tork ve Denge, Basit Harmonik Hareket

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Boyu 4 m, ağırlığı 20 N olan türdeş bir çubuk, uçlarından iki destekle yatay olarak tutulmaktadır. Çubuk üzerinde, sol uçtan 1 m uzaklıkta 30 N’luk bir yük asılıdır. Desteklerin tepki kuvvetlerini bulunuz.

Bir cisim 50 N’luk bir kuvvetle itiliyor. Kuvvetin dönme noktasına olan uzaklığı 2 m’dir. Kuvvet ile çubuk arasındaki açı kaç derece olursa tork maksimum olur ve bu maksimum tork kaç N·m’dir?

Bir yay sarkacının genliği 0,1 m, yay sabiti 200 N/m’dir. Cisim denge noktasından geçerken hızı 2 m/s olduğuna göre cismin kütlesi kaç kg’dır?

Bir basit sarkacın periyodu 2 s’dir. Sarkacın boyu %44 artırılırsa yeni periyot kaç s olur? (g sabit)

Şekildeki sürtünmesiz makara sisteminde 4 kg’lık m kütlesi yatay düzlemde durmaktadır. Sistemin dengede kalması için diğer uca asılması gereken kütle kaç kg’dır? (sin37°=0,6, cos37°=0,8, g=10 m/s²)

Yatay bir çubuğa bağlı yayın yay sabiti 300 N/m’dir. Yayın ucuna asılı 5 kg’lık bir cisim, çubuk yatay konumdayken yayın uzama miktarı kaç cm’dir? (g=10 m/s²)

Bir basit harmonik hareketlinin denklemi x(t) = 0,3·sin(5t) (SI) veriliyor. t=0 anındaki potansiyel enerjisi 0,25 J ise cismin kütlesi kaç kg’dır? (sin0=0)

Boyu 10 m, ağırlığı 2000 N olan türdeş bir köprü, iki uçtan desteklenmektedir. Köprünün sol ucundan 3 m uzaklığa 800 N’luk bir araç park etmiştir. Sol desteğin tepki kuvveti kaç N’dur?

Bir çubuğa uygulanan üç kuvvetin dönme noktasına göre torkları sırasıyla 4 N·m, -6 N·m ve 2 N·m’dir. Bileşke tork kaç N·m’dir?

Bir basit harmonik hareketlinin hız-zaman grafiğinde maksimum hız 8 m/s, genlik 0,4 m’dir. Hareketlinin frekansını bulunuz.

📌 Dalga Mekaniği (Temel Dalga Kavramları, Yay Dalgaları, Su Dalgaları)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir dalganın periyodu 0,02 saniyedir. Bu dalganın frekansı kaç Hz’dir?

Bir yay dalgasının hızı 8 m/s, frekansı 4 Hz’dir. Dalga boyu kaç metredir?

Bir dalga leğeninde aynı fazda çalışan iki kaynağın oluşturduğu girişim deseninde, bir katar çizgisi üzerindeki iki nokta arasındaki yol farkı için ne söylenebilir?

Bir dalganın genliği 0,05 m, frekansı 10 Hz’dir. Dalganın denge noktasından maksimum ayrılma miktarı nedir?

Bir yayda oluşturulan atmanın yansıması sırasında sabit uçtan yansıma ile serbest uçtan yansıma arasındaki fark nedir?

Bir dalga leğeninde aynı fazda çalışan iki kaynaktan çıkan dalgaların girişimi sonucu bir noktada genlik maksimum (katar) oluyorsa bu noktanın kaynaklara olan yol farkı neye eşittir?

Periyodik bir dalganın dalga boyu 0,5 m, hızı 2 m/s’dir. Dalganın frekansı kaç Hz’dir?

Su dalgalarında derin bölgeden sığ bölgeye geçen bir dalganın; hızı, dalga boyu ve frekansı nasıl değişir?

Bir yayda oluşturulan periyodik dalganın hızı 6 m/s, dalga boyu 1,2 m’dir. Bu dalganın periyodu kaç saniyedir?

Bir dalga leğeninde, aynı fazda çalışan iki kaynaktan 6 cm ve 10 cm uzaklıktaki bir nokta, dalga boyu 4 cm ise bu noktada girişim sonucu genlik maksimum mu minimum mudur?

📌 Dalga Mekaniği (Atma, Süperpozisyon, Girişim, Doppler Etkisi Temel)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir yayda aynı anda oluşturulan iki atma birbirine doğru hareket etmektedir. Atmaların şekilleri aynı ve genlikleri eşittir. Karşılaştıklarında hangi durum gözlenir? (Sabit uç/serbest uç etkisi yok)

Bir yayda oluşturulan atmanın hızı 4 m/s’dir. Atmanın yayılması için geçen süre 0,2 s ise atma kaç metre yol alır?

Bir dalga leğeninde aynı fazda çalışan iki kaynaktan bir noktaya olan uzaklıklar 4λ ve 6λ’dır. Bu nokta katar mı, düğüm mü olur?

Bir dalganın denklemi y(x,t) = 0,02·sin(4πx – 20πt) (SI birimlerinde) veriliyor. Dalganın genliği, dalga boyu, frekansı ve hızını bulunuz.

Bir araç sabit hızla hareket ederken siren çalmaktadır. Araç yaklaşırken gözlemcinin duyduğu frekans, aracın durduğu andaki frekanstan nasıl farklıdır? Doppler etkisini açıklayınız.

Bir yayda oluşturulan periyodik dalganın görünümünde birbirini izleyen iki tepe arasındaki uzaklık 0,8 m’dir. Dalga kaynağı saniyede 5 dalga üretiyorsa dalganın hızı kaç m/s’dir?

Su dalgalarında derinlik azaldıkça dalga hızı azalır. Bu durumun sebebini fiziksel olarak açıklayınız.

Bir dalga leğeninde aynı fazda çalışan iki kaynağın arasındaki uzaklık 12 cm, dalga boyu 4 cm’dir. Kaç tane düğüm çizgisi oluşur?

Bir yayda ilerleyen dalganın denklemi y(x,t) = 0,04·cos(2πx – 16πt) (SI). t=0 anında x=0 noktasının konumu nedir?

Bir dalga kaynağı 2 saniyede 12 dalga üretmektedir. Dalgaların yayılma hızı 6 m/s ise ardışık iki tepe arasındaki uzaklık kaç cm’dir?

📌 Dalga Mekaniği (Girişim, Doppler, Harmonik Dalga Denklemi, Atma Yansıması)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir yayda oluşturulan atmanın sabit uçtan yansıması sırasında atmanın şekli ve hızı nasıl değişir? Açıklayınız.

Bir dalga denklemi y(x,t) = 0,06·sin(3πx – 12πt) + 0,06·sin(3πx + 12πt) olarak veriliyor. Bu durumda hangi tür dalga oluşur? Düğüm noktaları arası mesafe nedir?

Bir ambulansın siren frekansı 500 Hz’dir. Ambulans 30 m/s hızla gözlemciye yaklaşırken ve uzaklaşırken gözlemcinin duyduğu frekansları hesaplayınız. (Ses hızı 340 m/s)

Aynı fazda çalışan iki kaynaktan 3,8 m ve 4 m uzaklıktaki bir noktada girişim sonucu genlik minimum oluyor. Dalga boyu kaç m’dir?

Bir yayda aynı anda oluşturulan iki atma zıt yönde ilerlemektedir. Atmalardan biri baş yukarı (pozitif), diğeri baş aşağı (negatif) olup genlikleri eşittir. Karşılaştıklarında ne olur?

Bir dalganın denklemi y(x,t) = 0,05·sin(2πx – 8πt) (SI) veriliyor. Dalganın hızını ve yayılma yönünü bulunuz.

Su dalgaları derin bölgeden sığ bölgeye geçerken hızı 5 m/s’den 3 m/s’ye düşüyor. Gelme açısı 30° ise kırılma açısını bulunuz. (sin30°=0,5)

Boyu 2 m olan bir yayda oluşan durgan dalganın 3. harmonik frekansı 180 Hz’dir. Yayda dalgaların hızı kaç m/s’dir?

Aynı fazlı iki koherent kaynak arasındaki uzaklık 1,2 m, dalga boyu 0,4 m’dir. Merkez doğrusuna göre kaç tane katar çizgisi oluşur?

Duran bir gözlemci, 40 m/s hızla kendisine yaklaşan bir kaynaktan gelen sesi 680 Hz olarak işitiyor. Kaynağın gerçek frekansı kaç Hz’dir? (Ses hızı 340 m/s)

📌 Atom Fiziği (Temel Kavramlar, Bohr Atom Modeli, Fotoelektrik Olay)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bohr atom modeline göre, bir elektronun açısal momentumu hangi ifade ile verilir?

Hidrojen atomunda temel haldeki elektronun enerjisi -13,6 eV’dir. n=2 seviyesindeki enerjisi kaç eV’dur?

Fotoelektrik olayda, bir metalin eşik frekansı 5×10¹⁴ Hz’dir. Metalin iş fonksiyonu kaç eV’dur? (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, 1 eV=1,6×10⁻¹⁹ J)

Bir fotonun dalga boyu 400 nm’dir. Fotonun enerjisi kaç eV’dur? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s, c=3×10⁸ m/s)

Bir atomun uyarılmış bir halden temel hale geçerken yaydığı fotonun enerjisi 10,2 eV ise, bu fotonun dalga boyu yaklaşık kaç nm’dir? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s, c=3×10⁸ m/s)

Fotoelektrik olayda, kesme potansiyeli hangi niceliğe bağlıdır?

Bir metalin eşik dalga boyu 600 nm’dir. Bu metale 400 nm dalga boylu ışık gönderilirse, fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi kaç eV olur? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s, c=3×10⁸ m/s)

Bohr atom modeline göre, hidrojen atomunda n=3 seviyesindeki bir elektronun yörünge yarıçapı, n=1 seviyesindeki yarıçapın kaç katıdır?

Fotoelektrik olayda, ışık şiddetinin artırılması, fotoelektronların hangi özelliğini değiştirir?

Bir lazerden yayılan fotonların dalga boyu 532 nm’dir. 1 saniyede lazerden 10¹⁷ foton yayılıyorsa, lazerin gücü kaç W’dır? (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, c=3×10⁸ m/s)

📌 Atom Fiziği (Bohr Modeli, Fotoelektrik, Compton Saçılması)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Hidrojen atomunda temel hal yörünge yarıçapı 0,53 Å’dur. n=4 seviyesindeki yarıçap kaç Å’dur?

Hidrojen atomunda n=4’ten n=2’ye geçiş yapan elektronun yaydığı fotonun dalga boyunu bulunuz. (Rydberg sabiti R=1,097×10⁷ m⁻¹)

Compton saçılmasında dalga boyu değişimi Δλ = (h/mₑc)(1 – cosθ) ile verilir. Saçılma açısı 60° iken dalga boyu değişimi kaç pm’dir? (h/mₑc = 2,43 pm)

Bir fotoelektrik deneyinde kesme potansiyelinin frekansa göre değişim grafiğinin eğimi kaçtır? (fiziksel anlamı nedir?)

Dalga boyu 500 nm olan bir fotonun momentumu kaç kg·m/s’dir? (h=6,63×10⁻³⁴ J·s)

Hidrojen atomunda bir elektron n=1’den n=3’e uyarılıyor. Bu uyarılma için gerekli foton enerjisi kaç eV’dur? (E₁=-13,6 eV)

Bir metalin eşik frekansı 4×10¹⁴ Hz’dir. Bu metalin yüzeyine 6×10¹⁴ Hz frekanslı ışık düşürülürse, kopan elektronların maksimum hızı kaç m/s olur? (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, mₑ=9,1×10⁻³¹ kg)

5 mW gücünde, 600 nm dalga boylu bir lazerin 1 saniyede yaydığı foton sayısını bulunuz. (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, c=3×10⁸ m/s)

Compton saçılmasında saçılan fotonun dalga boyundaki artışın maksimum olduğu açı kaç derecedir? Bu durumda Δλ kaç pm olur? (Compton dalga boyu λ_C = 2,43 pm)

Bir atomun enerji seviyeleri E₁=-5 eV, E₂=-2 eV, E₃=0 eV’dir. Hangi geçişlerde foton yayınlanır? Yayınlanan fotonların enerjilerini bulunuz.

📌 Atom Fiziği (Bohr, Fotoelektrik, X-ışınları, Compton)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Hidrojen atomunda n=2 seviyesindeki bir elektronu iyonlaştırmak için gereken minimum foton enerjisi kaç eV’dur? (E₁=-13,6 eV)

Bir X-ışını tüpünde hızlandırma gerilimi 50 kV’dur. Bu tüpten çıkan X-ışınlarının minimum dalga boyu kaç nm’dir? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s, c=3×10⁸ m/s)

Bir metalin iş fonksiyonu 2,3 eV’dur. Bu metale 400 nm dalga boylu ışık düşürülürse, durdurma potansiyeli kaç volt olur? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s, c=3×10⁸ m/s)

Bir Compton saçılmasında saçılan fotonun dalga boyu 0,03 nm, saçılma açısı 90°’dir. Gelen fotonun dalga boyunu bulunuz. (Compton dalga boyu 2,43 pm)

5 eV kinetik enerjili bir elektronun de Broglie dalga boyu kaç nm’dir? (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, mₑ=9,1×10⁻³¹ kg, 1 eV=1,6×10⁻¹⁹ J)

Fotoelektrik olayda, ışık şiddetinin artması durdurma potansiyelini nasıl etkiler? Açıklayınız.

Hidrojen atomunun Balmer serisinde n=5’ten n=2’ye geçişte yayınlanan fotonun dalga boyunu bulunuz. (R=1,097×10⁷ m⁻¹)

Tek iyonlaşmış helyum atomunun (He⁺) temel hal enerjisi kaç eV’dur? (Hidrojen için E₁=-13,6 eV)

Bir fotoelektrik deneyinde kesme potansiyeli 1,5 V olarak ölçülüyor. Gelen ışığın frekansı 8×10¹⁴ Hz ise metalin iş fonksiyonu kaç eV’dur? (h=4,14×10⁻¹⁵ eV·s)

Bir X-ışını tüpünde hızlandırma gerilimi 100 kV’tur. Tüpten çıkan sürekli X-ışınlarının maksimum frekansını ve minimum dalga boyunu hesaplayınız. (h=6,63×10⁻³⁴ J·s, e=1,6×10⁻¹⁹ C)

📌 Modern Fizik, Radyoaktivite (Özel Görelilik, Radyoaktif Bozunma)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir uzay aracı 0,6c hızla hareket ediyor. Araçtaki bir astronotun ölçtüğü süre 8 yıl ise, Dünya’daki bir gözlemciye göre bu süre kaç yıldır? (c ışık hızı)

Bir çubuğun durgun boyu 10 m’dir. Çubuk, boyuna doğrultuda 0,8c hızla hareket ediyor. Durgun gözlemciye göre çubuğun boyu kaç m’dir?

Bir radyoaktif elementin yarı ömrü 10 gündür. Başlangıçtaki atom sayısı 1000 ise 30 gün sonra kaç atom kalır?

1 gram kütlenin tamamen enerjiye dönüşmesiyle kaç joule enerji açığa çıkar? (c=3×10⁸ m/s)

Uranyum-238 izotopu alfa bozunmasına uğradığında hangi elementi oluşturur? (Bozunma denklemini yazınız)

Karbon-14 izotopu beta⁻ bozunmasına uğradığında hangi element oluşur? (Denklemini yazınız)

Bir parçacığın kütlesi 2 kg, hızı 0,6c’dir. Parçacığın relativistik momentumunu bulunuz. (c=3×10⁸ m/s)

Bir radyoaktif elementin bozunma sabiti 0,01 s⁻¹’dir. Başlangıçtaki atom sayısı 10²⁰ ise, 1 saniyedeki aktivite (bozunma sayısı) kaç Bq’dur?

Gama ışını hangi olayda yayınlanır? Alfa ve beta bozunmalarından farkı nedir?

Bir nükleer reaksiyonda kütle kaybı 0,1 u’dur. Açığa çıkan enerji kaç MeV’dur? (1 u = 931,5 MeV/c²)

📌 Modern Fizik, Radyoaktivite (Görelilik, Enerji, Bozunma)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir uzay aracı Dünya’ya göre 0,5c hızla hareket ediyor. Araçtan fırlatılan bir roket araca göre 0,6c hızla aynı yönde hareket ediyor. Roketin Dünya’ya göre hızı kaç c’dir?

Bir parçacığın durgun enerjisi 100 MeV’dur. Parçacık 0,8c hızla hareket ediyorsa toplam enerjisi kaç MeV’dur? (γ=1/√(1-0,64)=1/0,6≈1,667)

Bir radyoaktif elementin yarı ömrü 20 gündür. 100 gün sonunda başlangıçtaki atom sayısının ne kadarı kalır?

Radyum-226, alfa bozunması yaparak hangi elementi oluşturur? Denklemini yazınız.

Bir protonun durgun enerjisi 938 MeV’dur. Proton 0,9c hızla hareket ediyorsa kinetik enerjisi kaç MeV’dur? (γ=1/√(1-0,81)=1/√0,19≈1/0,4359≈2,294)

Bir fosildeki C-14 miktarı, canlı bir bitkideki C-14 miktarının 1/8’i kadardır. C-14’ün yarı ömrü 5730 yıl ise fosilin yaşı kaç yıldır?

Döteryum ve trityumun füzyonu sonucu helyum-4 ve bir nötron oluşur. Reaksiyon denklemini yazınız.

Bir müonun durgun ömrü 2,2 μs’dir. Müon 0,99c hızla hareket ediyorsa, Dünya’daki bir gözlemciye göre ömrü kaç μs olur? (γ=1/√(1-0,9801)=1/√0,0199≈1/0,141≈7,09)

Bir radyoaktif elementin bozunma sabiti 0,02 yıl⁻¹ ise yarı ömrü kaç yıldır?

Helyum-4 çekirdeğinin kütlesi 4,002603 u’dur. Proton kütlesi 1,007276 u, nötron kütlesi 1,008665 u’dur. Helyum-4’ün bağlanma enerjisini MeV cinsinden bulunuz. (1 u = 931,5 MeV/c²)

📌 Modern Fizik, Radyoaktivite (Görelilik, Füzyon, Fizyon, Karmaşık Problemler)

📌 Sınav Süresi: 40 dakika

📌 10 soru – Her sorunun çözümünü ayrıntılı gösteriniz.

Bir parçacığın toplam enerjisi, durgun enerjisinin 2 katıdır. Parçacığın hızı kaç c’dir?

Bir elektronun hızı 0,9c’dir. Elektronun kinetik enerjisinin durgun enerjisine oranı kaçtır? (γ=1/√(1-0,81)=1/0,4359≈2,294)

Uranyum-238, 8 alfa ve 6 beta bozunması sonucunda hangi kararlı izotopa dönüşür? (Kütle numarası ve atom numarası değişimini hesaplayınız)

Bir nükleer fizyon reaksiyonunda açığa çıkan enerji 200 MeV’dur. 1 kg U-235’in tamamen fizyonu sonucu açığa çıkan enerji kaç joule’dür? (Avogadro sayısı Nₐ=6,02×10²³, 1 u=1,66×10⁻²⁷ kg)

Bir parçacığın durgun ömrü 2×10⁻⁸ s’dir. Parçacık laboratuvar sisteminde 0,99c hızla hareket ederken aldığı ortalama yol kaç m’dir? (c=3×10⁸ m/s, γ≈7,09)

Bir radyoaktif elementin 1 g’ının aktivitesi 1 Ci’dir. Bu elementin yarı ömrünü gün cinsinden bulunuz. (1 Ci = 3,7×10¹⁰ Bq, Nₐ=6,02×10²³, atom kütlesi 226 g/mol)

Güneş’te her saniye 4×10⁹ kg kütle enerjiye dönüşmektedir. Güneş’in gücü kaç watt’tır? (c=3×10⁸ m/s)

Bir astronot 0,8c hızla gittiği bir yıldıza gidip Dünya’ya geri dönüyor. Yıldız Dünya’dan 4 ışık yılı uzaktadır. Astronotun saatine göre geçen süre kaç yıldır? (Gidiş-dönüş)

Bir radyoaktif seride ana elementin yarı ömrü 1000 yıl, yavru elementin yarı ömrü 10 yıl’dır. Uzun süre sonra ana ve yavru aktiviteleri arasındaki ilişki nedir?

Proton-proton zincirinin ilk adımında iki proton füzyonla döteryum oluşturur. Bu reaksiyonun denklemini yazınız ve oluşan döteryumun bağlanma enerjisini hesaplayınız. (Proton kütlesi 1,007276 u, nötron kütlesi 1,008665 u, döteryum kütlesi 2,013553 u)