Fizik I

Uzayda vektörlerin bileşenlerine ayrılması, vektör toplama–çıkarma, vektörlerin birim vektörler ile ifade edilmesi, skaler çarpım ve vektörel çarpım kavramları ele alınır.

Bir, iki ve üç boyutta hareket; konum, yer değiştirme, hız ve ivme kavramları üzerinden incelenir. Sabit ivmeli hareket, düşey atış, eğik atış ve bağıl hareket problemlerinde hareket denklemlerinin kurulması ve uygun koordinat sisteminin seçilmesi çalışılır. Değişken ivmeli hareketlerde diferansiyel denklem yaklaşımı kullanılarak hız ve konum ifadelerinin elde edilmesi, hareket grafiklerinin yorumlanması ve fiziksel anlamın doğru okunması üzerinde durulur.

Newton'un hareket yasaları, serbest cisim diyagramı ve kuvvet–ivme ilişkisi problem çözümüyle ele alınır. Sürtünme kuvveti, eğik düzlem, bağlı cisimler, ip gerilmesi, normal kuvvet ve dairesel hareket uygulamaları üzerinden sistematik denklem kurma ve fiziksel yorum yapma becerisi geliştirilir.

İş kavramı, kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki bileşeni ve değişken kuvvet altında iş hesabı incelenir. İş–enerji teoremi kullanılarak kinetik enerji ifadesinin fiziksel temeli açıklanır ve net işin kinetik enerji değişimiyle ilişkisi problem çözümüyle ele alınır. Kuvvet–konum grafiğinden iş hesabı, işaret yorumu ve enerji yaklaşımının problem çözümündeki avantajları üzerinde durulur.

Korunumlu kuvvetler, potansiyel enerji, mekanik enerji ve enerjinin korunumu ilkesi ele alınır. Yerçekimi potansiyel enerjisi, yay potansiyel enerjisi, sürtünmeli ve sürtünmesiz sistemler üzerinden enerji denklemlerinin kurulması ve başlangıç–son durum analizi yapılır.

Lineer momentum, itme(impulse), momentum değişimi ve momentumun korunumu kavramları incelenir. Çarpışmalar, patlamalar, bir ve iki boyutlu momentum problemleri, elastik, inelastik ve tamamen inelastik çarpışma ayrımı ve sistem seçiminin problem çözümündeki önemi üzerinde durulur.

Açısal konum, açısal hız, açısal ivme, tork ve eylemsizlik momenti kavramları ele alınır. Sabit eksen etrafında dönen katı cisimlerde dönme kinematiği, dönme dinamiği, kaymadan yuvarlanma hareketi, dönme kinetik enerjisi ve açısal momentum problemleri çalışılır.

Newton'un evrensel kütle çekim yasası, gravitasyonel alan, gravitasyonel potansiyel enerji ve yörünge hareketi incelenir. Gravitasyonel potansiyel enerji ifadesi, kütle çekim kuvvetine karşı yapılan iş ve referans noktasının seçimi üzerinden türetilerek yorumlanır. Gezegen hareketlerinin temel prensipleri, Kepler yasaları, dairesel yörünge yaklaşımı, kaçış hızı ve uydu hareketi problemleri Newton yasaları ve mekanik enerji yaklaşımı kullanılarak ele alınır.

Basit harmonik hareketin matematiksel modeli, yay–kütle sistemi ve basit sarkaç üzerinden incelenir. Periyot, frekans, açısal frekans, genlik, faz, enerji dönüşümü ve hareket denklemlerinin fiziksel anlamı problem çözümüyle birlikte çalışılır.