Fizik I
ysenikoglu@gsu.edu.tr
İçerik
Dersin Amacı
Bu dersin temel amacı, öğrencilere klasik mekaniğin temel ilkelerini, kinematik ve dinamik yasalarını matematiksel bir yetkinlikle aktarmak; öğrencilerin fiziksel olayları modelleme, vektörel analiz yapabilme ve korunum yasa pratiklerini kullanarak karmaşık problemleri analitik bir yaklaşımla çözebilme becerisini geliştirmektir.
Dersin İçeriği
-1. Matematiksel Giriş
• Vektörel analiz (Skaler ve vektörel çarpım)
• Kartezyen ve silindirik koordinat sistemleri
• Türev ve integral hesabı uygulamaları
• Diferansiyel denklemler (Mekaniğe temel teşkil edecek seviyede)
2. Kinematik
• Bir boyutta hareket (Pozisyon, hız ve ivme vektörleri)
• İki ve üç boyutta hareket (Eğik atış)
• Düzgün dairesel hareket
3. Dinamik
• Kuvvet kavramı ve serbest cisim diyagramları
• Newton'un Hareket Yasaları
• Sürtünme kuvveti ve dairesel hareket dinamiği (Merkezcil kuvvet)
4. Kinetik (İş ve Enerji)
• İş ve Kinetik Enerji Teoremi
• Korunumlu ve korunumsuz kuvvetler
• Potansiyel enerji
• Mekanik enerjinin korunumu
5. Çizgisel Momentum ve Çarpışmalar
• Kütle merkezi (Noktasal parçacıklardan katı cisimlere geçiş)
• Çizgisel momentum ve İtme (İmpuls)
• Çizgisel momentumun korunumu
• Esnek (elastik) ve esnek olmayan çarpışmalar
6. Dönme Kinematiği ve Dinamiği
• Katı cisimlerin dönme kinematiği
• Eylemsizlik momenti ve dönme kinetik enerjisi
• Moment (Tork) ve Newton'un 2. Yasasının dönme hareketi için ifadesi
• Açısal Momentum ve korunumu
• Yuvarlanma hareketi (Öteleme ve dönmenin birleşimi)
7. Titreşimler ve Basit Harmonik Hareket (BHH)
• Hooke Yasası ve geri çağırıcı kuvvet
• BHH'nin kinematik denklemleri (Konum, hız ve ivmenin zamana bağlılığı)
• BHH'de enerji dönüşümleri ve korunumu
• Uygulamalar: Basit sarkaç ve fiziksel sarkaç
• Sönümlü ve zorlamalı titreşimlere giriş, Rezonans
Konu Başlıkları
| Hafta | Konu Başlıkları |
|---|---|
| 1 | Temel Kavramlar |
| 2 | Vektörler |
| 3 | 1 Boyutlu Hareket |
| 4 | 2 Boyutlu Hareket |
| 5 | Hareket Yasaları |
| 6 | Newton Yasalarının önemli uygulamaları |
| 7 | Arasınav |
| 8 | Enerji |
| 9 | Enerji Korunumu |
| 10 | Evrensel Kütleçekim Yasası |
| 11 | Arasınav 2 |
| 12 | Doğrusal momentum ve 2 cisim çarpışması |
| 13 | Katı cisimlerin dönüşü |
| 14 | Açısal Momentum |
| Hafta | Konu Başlıkları |
|---|---|
| 1 | Temel Kavramlar |
| 2 | Vektörler |
| 3 | 1 Boyutlu Hareket |
| 4 | 2 Boyutlu Hareket |
| 5 | Hareket Yasaları |
| 6 | Newton Yasalarının önemli uygulamaları |
| 7 | Arasınav |
| 8 | Enerji |
| 9 | Enerji Korunumu |
| 10 | Evrensel Kütleçekim Yasası |
| 11 | Arasınav 2 |
| 12 | Doğrusal momentum ve 2 cisim çarpışması |
| 13 | Katı cisimlerin dönüşü |
| 14 | Açısal Momentum |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Yarıyıl içi çalışmaların başarı notuna katkısı | 5 | 60 |
| Yarıyıl sonu çalışmaların başarı notuna katkısı | 1 | 40 |
| Toplam | 6 | 100 |
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Ödevler | 4 | 20 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Arasınavlar (Hazırlık Süresi Dahil) | 1 | 40 |
| Proje | 0 | 0 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Diğer Uygulamalar | 0 | 0 |
| Kısa Sınavlar | 0 | 0 |
| Dönem Ödevi / Projesi | 0 | 0 |
| Portfolyo Çalışmaları | 0 | 0 |
| Raporlar | 0 | 0 |
| Öğrenme Günlükleri | 0 | 0 |
| Bitirme Tezi/Projesi | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Diğer | 0 | 0 |
| Bütünleme | 0 | 0 |
| Toplam | 5 | 60 |
Yeterlilik İlişkisi
| Numara | Program Yeterlilikleri | Puan | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Çıkarım yaparak muhakeme yapmanın ilkelerini anlar; ürettiği ya da karşılaştığı matematiksel ifadenin doğruluğunu ve uygunluğunu sistematik şekilde sorgulayabilir; | X | ||||
| 2 | Temel matematik netice ve kavramlarını doğru şekilde bilir ve kullanır; | X | ||||
| 3 | Sık kullanılan hesap tekniklerine ve algoritmalara hakimdir; bunları hayata geçirmek için iyi bir hesap becerisine sahiptir; bir problemin çözümü için bildiği araçlar arasından ilgili aleti tespit edip kullanabilir ve bu aletlere sahip olup olmadığını muhakeme edebilir; | X | ||||
| 4 | Matematiksel fikirlerini yapılandırarak hem yazılı hem de sözlü ifade edebilir; | X | ||||
| 5 | Bildiği matematiksel kavram ve neticeler arasındaki bağlantıları idrak eder, matematik nesnelerinin temsil biçimlerinin (şekiller, formüller, ifadeler, tahminler, örnek kümeleri , ...) birinden diğerine geçiş yapabilir; | X | ||||
| 6 | Rehber gözetiminde özerk bir öğrenme tecrübesi geçirmiş ve karmaşık bir problemin çözümünün anlaşılması için stratejiler geliştirmiştir; | X | ||||
| 7 | Bilgisayar biliminin teori ve uygulamaları hakkında, bir programlama dili öğrenmeye devam etmeye yetecek temellere sahiptir; | X | ||||
| 8 | Matematik modellerinin uygunluğunu ve matematik aletlerinin doğa bilimlerinde ve iş dünyasında kullanımını sorgulamıştır; matematik kavramlarının tarihi evriminin farkındadır; | X | ||||
| 9 | Bir akademik serbestlik atmosferi içinde matematik içi veya dışı bir konuya adım atma fırsatına sahip olmuştur, eğitimde yolunu kendi başına çizmeyi ve sorumluluk almayı öğrenmiştir; | X | ||||
| 10 | Yabancı bir ülkede okumak ve çalışmaya yetecek seviyede fransızcaya ve başka bir yabancı dile hakimdir. | X | ||||
AKTS - İş Yükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süre | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Çalışma Süresi | 14 | 1 | 14 |
| Arasınavlar (Hazırlık Süresi Dahil) | 2 | 20 | 40 |
| Yarıyıl Sonu Sınavı (Hazırlık Süresi Dahil) | 1 | 20 | 20 |
| Toplam İş Yükü | 116 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 | 4.64 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 5 | ||