Erdil Yaşaroğlu, Komikaze.net

Hemen hemen hergün haberlerde ve gazetelerde  küresel ısınma, küresel iklim değişikliği gibi haberleri okuyoruz. Küresel ısınma arttıkça kutuplarda denizlerde bulunan buzulların eriyeceğini ve deniz seviyesinin yükseleceği taşacağı söyleniyor. Sonuç olarak dünyamız sular  altında kalcak deniyor. Küre ısınıyor, denizler yükseliyor, Bilimadamlardan ‘buzullar eriyor’ uyarısı ve Dünyada Deniz Seviyesi Yükseliyor haberlerini yazımızı destekler nitelikte verelim..

Sıvı kaldırma kuvveti anlatırken öğrencilere öğrettiğimiz bir bilgiyle çelişiyor gibi.. Bir kaptaki su içeirisinde bulunan buz eridiğinde kaptaki su seviyesinin değişmediğini söylüyoruz. Her sınıfta bulunan ilgili ve zeki öğrenciler hemen sorar.

- Hocam bi sorum var.

- Sor alican.

- Hocam siz buz eridiğinde su seviyesi değişmez diyosunuz ama haberlerde küresel ısınma artınca deniz seviyesinin artacağı ve dünyamızı su basacağı söyleniyor. Bu nasıl oluyor? Hangisine inancaz..

- Otur alican. Bu senin ödevin olsun. araştır bakalım nedenmiş?

Şimdi Alicana nasıl bi cevap vermek gerekir. Şüphesiz ki Alican bu soruyu sormakta haklı. Alican’ın eksik düşündüğü nokta neresi?

Fizik nasıl anlatılır? sorusunun cevabını bulmak için MIT Profesörlerinden Walter LEWİN‘in derslerini izlemek yeterlidir.

Şimdi izleyeseğiniz video W.LEWİN‘in derslerinden alıntılar içeren bir tanıtım videosudur.

Fizik konularını anlamak için yaşamak, tecrübe etmek gerekir.  Öğrenilen bilginin kalıcı olması için yaşantı önemli bir rol oynar. Günümüz eğitim sistemi içerisinde rehber bir öğretmen eşliğinde fiziği öğrenciye yaşatmak imkansız denecek kadar zordur.  Gerekli koşullar sağlanmadığı sürece bu böyle devam edecek. Bu durumda öğretmen ön plana çıkmakta ve öğretmen merkezli bir eğitim gerçekleştirilmektedir.

Öğretmen merkezli öğretimde öğretmen başrol oyuncusu olmaktadır. Öğretmenin konuyu kavratabilmesi için başvuracağı en iyi yöntem öğrencinin konu ile ilgili geçmiş yaşam deneyimlerini sorularla yoklamak, ortaya çıkarmak, hatırlamasını sağlayarak konu ile ilişkilendirmesini sağlamak olacaktır.  Konu bir nebzede olsa soyuttan somuta çevrilebilecektir. Bu durumun kontrolü şüphesiz yine öğretmenin elindedir. Öğrencinin geçmiş yaşam deneyimlerine güvenmek her zaman doğru sonuç vermeyebilir. Bazen öğrenci konu ile yaşantısı arasında yanlış ilişki kurabilir, konu yanlış anlaşılabilir. Öğrenilen bu yanlış bilgiyi sonrasında ancak öğrenciye deneyler yaptırarak düzelte biliriz.  Evet başa döndük! Güzel.

Yanlış bilgiyi düzeltmek konusunda kimi zaman sıkıntılar yaşamışımdır. Birebir çalıştığım öğrencilerimden konu içerisinde yanlış öğrendiği bir bilgiyi düzeltmeye çalışırken öğrencinin bu değişikliğe direndiğini gözlemliyorum. Öğrenci kendince haklı. Çünkü edindiği bilgiyi yine bir başka öğretmenden aldı.  Deneysel olarak öğrense bilgi doğru öğrenilecek, isteseniz de o bilgiyi bir daha değiştiremeyeceksiniz. Doğru bilgiyi değiştirmek yerine atomu parçalamak daha kolay olacaktır.

Yanlış , eksik öğrenmelere fırsat vermemek için deneysel olarak gerçekleştirilen öğrenme ön plana çıkıyor. En verimli olanıda ders esnasında deneylerin hemen ve kısa sürede gerçekleştirilmesi olur ki bu dersi daha da eğlenceli bir hale getirir. Bu işi en iyi yapan kişi ise MIT Profesörü Walter LEWİN‘dir.

Fizik Profesörü Walter LEWİN, MIT‘de anlattığı dersleri internetüzerinden izleyebilirsiniz. Bu dersler üniversite temel fizik dersi alan öğrencileri ve ingilizcesi yeterli seviyede olan lise öğrencileri için yararalı olabilecek bir başucu kaynağıdır.

Üstadın en beğendiğim dersiden bir parça aşağıdaki videodadır. Fizik mi anlatıyor gösterimi yapıyor belli değil. Öğrenciyi ne kadar güldürdüğüne dikkat edin. Fizik sıkıcı mı? bir daha düşünün!!’

Prof. Walter LEWİN’in tüm derslerine kendis sayfasından

http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/8-03Fall-2004/VideoLectures/index.htm

veya videolectures.com adresinden ulaşabilirsiniz. Google’a Walter LEWİN yazmanızda sizi binlerce sonuca götürecektir.

Bir önceki Aurora Borealis: Kutup Işıkları yazımda auroraların nasıl oluştuğundan bahsetmiştik. Bu sefer Aurora Borealis görüntülerini izleyeceğiz. İyi seyirler.

İlk videomuzda NASA Astronotu Don PETTİT tarafından çekilmiş aurora oluşumunun uzaydan görüntüsünü seyredeceğiz.

Bu video ise kesintisiz yaklaşık 24 saatte gerçekleştirilen bir görüntü. Videoda dünyanın kendi ekseni etrafında dönüşünede şahit oluyoruz…

Son videomu NASA tarafından hazırlamış muhteşem görüntülerden  oluşuyor.

10.sınıf müfredatının ilk ünitesi Madde ve Özellikleri konusu içerisinde yer ayan Adezyon, kohezyon ve Yüzey Gerilimi konularını anlamıza yardımcı olacak bir videodan bahsedeceğim sizlere. Fizik dersi görsel materyaller ve deneylerle zenginleştirilerek anlatılması gereken bir derstir. Mikro boyutlarda gerçeleşen olayları görsel materyal kullanmadan öğrenci zihninde canlandırmak ve öğrenciyi inandırmak oldukça zordur.

Adezyon ve Kohezyon kuvvetlerine günlük hayattan  örnekler verdiğimizde bu örnekler öğrenci tarafından gözlemlenebilir örneklerse konunun anlaşılması kolay ama adezyon ve kohezyon kuvvetlerinden bahsettiğimizde verilen örnekler soyut kalmaktadır. İzleyeceğimiz bu videoda suyun sahip olduğu kohezyon kuvvetinin su yüzeyinde oluşturduğu gerilimi ve su molekülünü küre şeklinde nasıl bir arada tuttuğunu göstermektedir. Günlük hayatta çıplak gözle gözlemleyemeyeceğimiz bu olayı videoya çekerek 2000 kez görüntüyü yavaşlattığımızda gerçekleşen muhteşem olaya şahitlik etmiş oluyoruz.  İyi seyirler.

Videoda belirli bir yükseklikten bırakılan su molekülünün sahip olduğu ilk enerji suyun sahip olduğu yüzey gerilimini delebilecek sevide olduğundan su molekülü suya çarptığı anda dağılıyor yani su damlasındaki moleküllerin sahip olduğu kohezyon kuvveti bu enerji karşısında su moleküllerini bir arada tutmaya yetmiyor. Sonrasında oluşan su damlacıklarının sahip olduğu enerji ise ilkine nazaran  düşük potansiyel  ve kütleden dolayı daha düşük enerjili oluyor.

Oluşan ikinci ve üçüncü su damlası suyun yüzey gerilimini yenemiyor ve su yüzeyinde sanki bir misket gibi kısa süreliğine dengede kalmayı başarıyor. Bu denge durumu yer çekiminin etkisi ve çevresel koşullardan dolayı “hava akımıtitreşim”  gibi etkilerden dolayı daha sonra bozuluyor. Tüm bu olaylar çok kısa bir sürede  gerçekleştiği için çıplak gözle olayı gözlemleyemiyoruz.  V

ideoda su örümceklerinidi görüyorsunuz. Ayak uçlarına dikkat ettiğinizde suya temas kısımlarında suyun bir miktar içeiri göçük olduğunu görürsünüz. Bu durum suyun yüzey geriliminin örümceğin ağırlığına direndiğinin bir göstergesidir.  Tüm sıvılar moleküler arası zayıf çekim kuıvveti olan “Kohezyon” kuvvetine sahiptir. Bu nedenle sıvı yüzeyleri dışarıdan gelecek etkilere karşı bir direnç gösterir. Bunada Yüzey Gerilimi denir.

Tavşan ve  kağlumbağa 360 metrelik parkurda yarışmaktadırlar. Tavşan parkurun yarısını 8m/s, diğer yarısını is 4m/s hızla koşmuştur. Kaplumbağa ise koşu zamanının yarısını 8m/s ve kalan zamanını da 4 m/s hızla koştuğuna göre tavşan ve kaplumbağanın bitiş noktasına varış zamanları arasındaki fark kaç saniyedir?

A) 3,5      B) 4,5      C) 5     D) 5,5      E)7,5

Türdeş X ve Y levhalarının yapıştırılması ile oluşturulmuş cisim bir iple asıldığında şekildeki gibi dengede kalmaktadır.

X in kütlesi m_x, Y nin kütlesi m_y olduğuna göre, m_x/m_y oranı kaçtır. Noktalar eşit aralıklıdır.

A)2          B)2.5         C)3          D)4           E)5

Çözüm.

|AB| ve |AC| doğruları X ve Y üçgenlerinin kenarortaylarıdır. X ve Y üçgenlerinin kütle merkezleri bu doğru parçaları üzerindedir. D noktası X üçgeninin,  E noktası Y üçgenin kütle merkezidir.

|DE| // |BC| olmak kaydı ile D ve E noktaları kenar ortaylar üzerinde istenilen noktada seçilebileceğinden noktaların kütle merkezi olduğu ispatlamak önemsiz.

Benzerlikten |BF|/|FC|=|DG|/|GE|=1/5 ise |GE|=5|DG| olur.

Bu durumda G noktasına göre moment kuralını uygularsak m_x.|DG|=m_y.|GE| olur.

Buradan m_x/m_y=5

_{Cevap: E}

M.Ö 400 : Democritus mddeyi oluşturan temel parçacıklara atom adını verdi.

1803 : Dalton ilk atom modelini sundu. Buna göre her element kendine has atomlardan oluşmaktadır.

1897 : Thomson üzümlü kek modeli olarak adlandırılan atom modelini geliştirdi. atomda negatif yüklü elektronların bulunduğunu ve bunların pozitif yüklü küre içerisinde üzümümlü kekteki üzümlerin rasgele yer alması gibi elektronronlarında rasgele dağıldığını belitti.

1911 : Rutherford çekirdekli atom modelini geliştirdi. Atomun çekirdeği olduğunu, protonların bu çekirdeğin içinde, elektronların ise çevresinde olduğunu söyledi.

1913 : Bohr elektronların çekirdek çevresinde dairesel yürüngelerde belli enerji düzeylerinde döndüğünü öne sürdü.

1925 : Heisenberg atom içinde elektronların yer ve hareketlerinin belirlenmesinin imkansız olduğunu, sadece bulunma ihtimallerinin yüksek olduğu orbitallerden bahsetti.

1925 : Pauli kuantum sayıları ile anlatılan katman ve alt katmanda ne kadar elektron buluna bileceğini belirledi. Böylece bütün elementlerin elektron sayıları net bir şekilde belirlendi.

1932 : Chadwick çekirdekte nötronların bulunduğunu belirledi.

1938 : Nükleer fizyon keşfedildi.

1971 : Atomda proton ve nötrondan daha küçük olan kuarklar keşfedildi.

1988 : Elektron tünelleme mikroskobunun  S.T.M keşfi ile maddelerin yüzeylerindeki atomların görüntüsü elde edildi.

Auralar (kuzey/güney kutup ışıkları) gökyüzündeki, özellikle geceleri ve kutup bölgelerinde gözüken, doğal ışımalardır. Bu ışımalar ağırlıklı olarak İyonosfer’de de meydana gelir. Kuzey enlemlerde aura borealis olarak adlandırılır. Aurora kelimesi Roma Şafak Tanrıçası’nın isminden geliyor. Boreas’da Yunancada kuzey rüzgarına verilen isimdir.

Genellikle aura ya dağınık parıltı olarak ya da “perde” şeklinde doğu-batı doğrultusunda uzanmış bir halde görünür. Bazen, “durgun ark” (dinamik aura) meydana gelir; aslında sürekli gelişir ve değişir. Her perde, her biri manyetik alan çizgilerinin doğrultusunda sıralanmış, paralel ışınlardan oluşur. Bu durum, Dünya’nın manyetik alanı tarafından auranın biçimlendirildiği fikrini verir. Aslında, uydularelektronlara manyetik alan çizgileri ile yol çizerler. Dünya’ya doğru yaklaşatıkça elektronlar helezonik hareket eder. Perde yapısı şekli “şeritli yapı” adı verilen dizilimle artırılır. Manyetik alan çizgileri ile yolu çizilen parlak aura parçası dosdoğru gözlemcinin üstünde oluştuğunda, perspektif etki ile ve ışınların birbirinden uzaklaşmasıyla aura bir “taç” olarak gözükebilir.

Aura çoğunlukla kutuplarda meydana gelen bir olaydır. Güçlü bir manyetik fırtına geçici olarak aurasal ovali genişlettiğinde, nadiren ılıman enlemlerde de görülür. Büyük manyetik fırtınalar yaklaşık olarak 11 yılda bir gerçekleşen güneşlekesi döngüsü ile en yoğun fırtına ortaya çıkar ya da patlamada sonraki üç yıllık dönemde. Fakat, aurasal bölgenin içinde auranın meydana gelme olasılığı, genel itibariyle IMF çizgilerinin eğimine (literatürde Bz ), özellikle güney yönlü olmasına, bağlıdır.

Aura olayını başlatan jeomanyetik fırtınalar aslında ekinoks aylarında daha belirginleşir. Kutupsal aktiviteler ile bir ilgisi olmazken, neden jeomanyetik fırtınaların Dünya’nın mevsimlerine bağlı olduğu net olarak açıklığa kavuşmamıştır. Manyetopozda, Dünya’nın manyetik alanı kuzeyi gösterir. Bz büyük ve negatif olduğunda (IMF güneye doğru), Dünya’nın manyetik alanını temas noktasında kısmen engeller. Güney yönlü Bz, güneş rüzgarının Dünya’nın daha içerideki manyetosferine ulaşabileceği bir kapı açar.

Geometrik açının bir sonucu olarak Bz bu zamanlarda en çok etkisini gösterir. Gezegenlerarası manyetik alan (IMF) Güneş’ten gelir ve güneş rüzgarı ile dışa doğru taşır. Güneş’in hareketinden sebebiyle IMF sarmal şekildedir. Nisan ve Ekim’de Dünya’nın manyetik kutup ekseni Parker sarmalı ile aynı hizada, en yakın konumuna gelir. Sonuç olarak, Bz ‘nin güney yönlü ve kuzey yönlü hareketi en büyük olur.

Fakat, Bz sadece jeomanyetik aktiviteyi etkilemez. Güneş’in dönme ekseni Dünya’nın yörüngesine göre 8 derece eğiktir. Güneş rüzgarı, güneşin ekvatoruna oranla, çok hızlı bir şekilde Güneş’in kutuplarından estiği için, her altı ayda Dünya’nın manyetosferini bastıran parçacıkların ortalama hızı artar ve azalır. Dünya heliographic enleminin en yüksek olduğu 5 Eylül ve 5 Mart günlerinde, güneş rüzgarının hızı en yüksek değerine, ortalama, 50 km/sn hızına ulaşır.  wikipedia

Bu kısımda Newton’un hareket kanunlarından ikincisi yani kuvvet, kütle ve ivme ilişkisini veren a = F / m bağıntısının interaktif bir uygulaması vardır. İki kütle birbirine iple bağlanıp biri masanın üstünde kalacak biri de aşağı sarkacak şekilde yerleştirilmiştir.

Newton’un ikinci yasasına göre dengede olmayan bir sistem ivmeli bir şekilde hareket eder. Bu harekette ivme net kuvvetin kütleye oranına eşittir. Uygulamada “M” ile masanın üstündeki kütlenin “m” ile aşağı sarkan kütlenin ve “µ” ise sürtünme karsayısının değerlerini değiştirir. Bu değerler değiştirilip “Start” butonuna tıklandığında sistem hareket etmiyorsa sistem dengede, hareket ediyorsa dengede değildir.  Masa üstünde siyah gösterilen ve LB yazılan (Light Barrier) hafif bariyer ise masa üstündeki kütle kendisine temas ettiği zaman kronemetrede okunan konum ve zaman değerlerini grafiğe yazdırır. Burada kütleler ve sürtünme katsayısı değerleri değiştirilmeden LB yani siyah renkli hafif bariyer yerdeğiştirilerek cismin bariyere ulaşma süresi “Record” butonuna tıklanarak kaydedilebilir. Sonuç olarak grafik üzerindeki değerler yerleşip cismin konum zaman grafiğini oluşturur. Yukarıdaki bağıntıda sistemin ivmesi hesaplanabilir. Burada “µ” ile verilen değer sürtünme katsayısıdır ki kitaplarımızda bu değer genelde “k” ile ifade edilir.

Bu similasyonda 2, veya daha fazla vektörün uç uca ekleme metodu ile toplanmasını izleyebilirsiniz. Sağ üst köşede vektör sayısını sectikten sonra şekildeki vektörlerin üzerine tıklayarak vektörlerin yön ve doğrultularını değiştirebilirsiniz. “Find out resultant” yazan düğmeye tıklarsanız vektörler otomatik olarak toplanacaktır. “Clear construction” ifadesine tıklarsanız yapılan işlemler silinecektir. Bileşke kuvvet bulunduktan sonra bileşenlerden birinin büyüklüğünü veya yönü değiştirerek bileşke vektörün nasıl değiştiğini gözlemleye bilirsiniz. bunun için ok ların uç kısımlarından sol clickle tutarak mausunuzu dilediğiniz yönde hareket ettirmeniz yeterlidir.