11.1. KUVVET VE HAREKET
Kavramlar: vektör, enerji, bağıl hareket, ivmeli hareket, limit hız, Hooke Yasası, itme, çizgisel momentum, çizgisel momentumun korunumu, tork, denge, kütle merkezi, ağırlık merkezi.
11.1.1. VEKTÖRLER
11.1.1.1. Vektörlerin özelliklerini açıklar.
11.1.1.2. İki ve üç boyutlu kartezyen koordinat sisteminde vektörleri çizer.
Birim vektör sistemi (i, j, k) işlemlerine girilmez.
11.1.1.3. Vektörlerin bileşkelerini farklı yöntemleri kullanarak hesaplar.
a) Uç uca ekleme ve paralel kenar yöntemleri kullanılmalıdır.
b) Kosinüs teoremi verilerek bileşke vektörünün büyüklüğünün bulunması sağlanır.
c) Eşit büyüklükteki vektörlerin bileşkesi hesaplanırken açılara göre özel durumlar verilir.
11.1.1.4. Bir vektörün iki boyutlu kartezyen koordinat sisteminde bileşenlerini çizerek büyüklüklerini hesaplar.
11.1.2. BAĞIL HAREKET
11.1.2.1. Sabit hızlı iki cismin hareketini birbirine göre yorumlar.
11.1.2.2. Hareketli bir ortamdaki sabit hızlı cisimlerin hareketini farklı gözlem çerçevelerine göre yorumlar.
11.1.2.3. Bağıl hareket ile ilgili hesaplamalar yapar.
Hesaplamalarla ilgili problemlerin günlük hayattan seçilmesine özen gösterilir.
11.1.3. NEWTON’IN HAREKET YASALARI
11.1.3.1. Net kuvvetin yönünü belirleyerek büyüklüğünü hesaplar.
a) Yatay, düşey ve eğik düzlemde sürtünme kuvvetinin yönü belirlenerek büyüklüğünün hesaplanması sağlanır.
b) Serbest cisim diyagramları üzerinde cisme etki eden kuvvetlerin gösterilmesi sağlanır.
11.1.3.2. Net kuvvet etkisindeki cismin hareketi ile ilgili hesaplamalar yapar.
a) Hesaplamaların günlük hayat örnekleri üzerinden yapılmasına özen gösterilir.
b) Sürtünmeli ve sürtünmesiz yüzeyler dikkate alınmalıdır.
11.1.4. BİR BOYUTTA SABİT İVMELİ HAREKET
11.1.4.1. Bir boyutta sabit ivmeli hareketi örneklerle açıklar.
Hareket denklemleri verilir.
11.1.4.2. Bir boyutta sabit ivmeli hareket ile ilgili hesaplamalar yapar.
Öğrencilerin sabit ivmeli hareket ile ilgili konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerini yorumlamaları sağlanır.
11.1.4.3. Hava direncinin ihmal edildiği ortamda düşen cisimlerin hareketlerini analiz eder.
İlk hızsız bırakılan cisimler için hareket denklemleri, konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafikleri verilerek hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.4.4. Düşen cisimlere etki eden hava direnç kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
Öğrencilerin değişkenleri deney yaparak veya simülasyonlar kullanarak belirlemeleri sağlanır.
11.1.4.5. Limit hız kavramını açıklar.
a) Limit hız kavramı günlük hayattan örneklerle (yağmur damlalarının canımızı acıtmaması vb.) açıklanır.
b) Limit hızın matematiksel modeli verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
11.1.4.6. Düşey doğrultuda ilk hızı olan ve sabit ivmeli hareket yapan cisimlerin hareketlerini analiz eder.
Düşey doğrultuda (yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya) atış hareket denklemleri, konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafikleri verilerek hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.5. İKİ BOYUTTA HAREKET
11.1.5.1. Atış hareketlerini yatay ve düşey boyutta analiz eder.
Öğrencilerin deney yaparak veya simülasyonlarla atış hareketlerini incelemeleri ve yorumlamaları sağlanır.
11.1.5.2. İki boyutta sabit ivmeli hareket ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.1.6. ENERJİ VE HAREKET
11.1.6.1. Yapılan iş ile enerji arasındaki ilişkiyi analiz eder.
a) Kuvvet-yol grafiği ile iş hesaplamaları yapılır.
b) Hooke Yasası verilir.
c) Grafiklerden faydalanılarak kinetik, yer çekimi potansiyel ve esneklik potansiyel enerji türlerinin matematiksel modellerine ulaşılması sağlanır.
ç) Matematiksel hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.6.2. Cisimlerin hareketini mekanik enerjinin korunumunu kullanarak analiz eder.
a) Öğrencilerin serbest düşme, atış hareketleri ve esnek yay içeren olayları incelemeleri ve mekanik enerjinin korunumunu kullanarak hesaplamalar yapmaları sağlanır.
b) Canan Dağdeviren’in yaptığı çalışmalar hakkında bilgi verilir.
11.1.6.3. Sürtünmeli yüzeylerde enerji korunumunu ve dönüşümlerini analiz eder.
Sürtünmeli yüzeylerde hareket eden cisimlerle ilgili enerji korunumu ve dönüşümü ile ilgili hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.7. İTME VE ÇİZGİSEL MOMENTUM
11.1.7.1. İtme ve çizgisel momentum kavramlarını açıklar.
a) Çizgisel momentumla ilgili günlük hayattan örnekler verilir.
b) İtme ve çizgisel momentum kavramlarının matematiksel modeli verilir.
11.1.7.2. İtme ile çizgisel momentum değişimi arasında ilişki kurar.
a) Öğrencilerin Newton’ın ikinci hareket yasasından faydalanarak itme ve momentum arasındaki matematiksel modeli elde etmeleri sağlanır.
b) Öğrencilerin kuvvet-zaman grafiğinde eğrinin altında kalan alanı hesaplamaları ve cismin momentum değişikliği ile ilişkilendirmeleri sağlanır.
c) İtme ve çizgisel momentum değişimi ile ilgili hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.7.3. Çizgisel momentumun korunumunu analiz eder.
a) Öğrencilerin deney yaparak veya simülasyonlar kullanarak çizgisel momentum korunumu ile ilgili çıkarımda bulunmaları sağlanır.
b) Çizgisel momentumun korunumu bir ve iki boyutlu hareketle sınırlandırılır.
11.1.7.4. Çizgisel momentumun korunumu ile ilgili hesaplamalar yapar.
Enerjinin korunduğu ve korunmadığı durumlar göz önüne alınarak bir ve iki boyutta çizgisel momentumun korunumu, çarpışmalar ve patlamalarla ilgili hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.8. TORK
11.1.8.1. Tork kavramını açıklar.
Torkun yönünü belirlemek için sağ el kuralı verilir.
11.1.8.2. Torkun bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
a) Öğrencilerin deney yaparak veya simülasyonlar kullanarak torkun bağlı olduğu değişkenler ile ilgili sonuçlar çıkarmaları sağlanır.
b) Öğrencilerin tork ile ilgili günlük hayattan problem durumları bulmaları ve bunlar için çözüm yolları üretmeleri sağlanır.
11.1.8.3. Tork ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.1.9. DENGE VE DENGE ŞARTLARI
11.1.9.1. Cisimlerin denge şartlarını açıklar.
11.1.9.2. Kütle merkezi ve ağırlık merkezi kavramlarını açıklar.
Kütle ve ağırlık merkezi kavramlarının farklı olduğu durumlara değinilir.
11.1.9.3. Kütle merkezi ve ağırlık merkezi ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.1.10. BASİT MAKİNELER
11.1.10.1. Günlük hayatta kullanılan basit makinelerin işlevlerini açıklar.
Kaldıraç, sabit ve hareketli makara, palanga, eğik düzlem, vida, çıkrık, çark ve kasnak ile sınırlı kalınır.
11.1.10.2. Basit makineler ile ilgili hesaplamalar yapar.
a) İkiden fazla basit makinenin bir arada olduğu sistemlerle ilgili matematiksel hesaplamalara girilmez.
b) Hesaplamaların günlük hayatta kullanılan basit makine örnekleri (anahtar gibi) üzerinden yapılması sağlanır.
c) Basit makinelerde verim ile ilgili hesaplamalar yapılması sağlanır.
11.1.10.3. Hayatı kolaylaştırmak amacıyla basit makinelerden oluşan güvenli bir sistem tasarlar.
a) Atık malzeme ve bilişim teknolojilerinden yararlanmaları için teşvik edilmelidir.
b) Basit makine sistemlerinin kullanıldığı alanlarda iş sağlığı ve güvenliğini arttırıcı tedbirlere yönelik araştırma yapılması sağlanır.
c) Yapılan özgün tasarımlara patent alınabileceği vurgulanarak öğrenciler, proje yarışmalarına katılmaları konusunda teşvik edilmelidir.
11.2. ELEKTRİK VE MANYETİZMA
Kavramlar: elektriksel kuvvet, elektrik alan, elektriksel potansiyel enerji, elektriksel potansiyel, elektriksel potansiyel farkı, sığa (kapasite), sığaç (kondansatör), manyetik alan, manyetik kuvvet, manyetik akı, alternatif akım, indüktans, kapasitans, empedans, rezonans, indüksiyon akımı, öz-indüksiyon akımı, transformatör.
11.2.1. ELEKTRİKSEL KUVVET VE ELEKTRİK ALAN
11.2.1.1. Yüklü cisimler arasındaki elektriksel kuvveti etkileyen değişkenleri belirler.
a) Öğrencilerin deney veya simülasyonlardan yararlanmaları sağlanır.
b) Coulomb sabitinin (k), ortamın elektriksel geçirgenliği ile ilişkisi vurgulanır.
11.2.1.2. Noktasal yük için elektrik alanı açıklar.
11.2.1.3. Noktasal yüklerde elektriksel kuvvet ve elektrik alanı ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.2.2. ELEKTRİKSEL POTANSİYEL
11.2.2.1. Noktasal yükler için elektriksel potansiyel enerji, elektriksel potansiyel, elektriksel potansiyel farkı ve elektriksel iş kavramlarını açıklar.
a) Kavramların günlük hayat örnekleri ile açıklanması sağlanır.
b) Öğrencilerin, noktasal yüklerin bir noktada oluşturduğu elektrik potansiyeli ve eş potansiyel yüzeylerini tanımlamaları sağlanır.
11.2.2.2. Düzgün bir elektrik alan içinde iki nokta arasındaki potansiyel farkını hesaplar.
11.2.2.3. Noktasal yükler için elektriksel potansiyel enerji, elektriksel potansiyel, elektriksel potansiyel farkı ve elektriksel iş ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.2.3. DÜZGÜN ELEKTRİK ALAN VE SIĞA
11.2.3.1. Yüklü, iletken ve paralel levhalar arasında oluşan elektrik alanını, alan çizgilerini çizerek açıklar.
11.2.3.2. Yüklü, iletken ve paralel levhalar arasında oluşan elektrik alanının bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
Değişkenlerin deney veya simülasyonlarla belirlenmesi sağlanır.
11.2.3.3. Yüklü parçacıkların düzgün elektrik alandaki davranışını açıklar.
a) Alana dik giren parçacıkların sapma yönleri üzerinde durulur. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
b) Öğrencilerin yüklü parçacıkların elektrik alandaki davranışının teknolojideki kullanım yerlerini araştırmaları ve sunum yapmaları sağlanır.
11.2.3.4. Sığa (kapasite) kavramını açıklar.
Matematiksel hesaplamalara girilmez.
11.2.3.5. Sığanın bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
a) Değişkenlerin deney veya simülasyonlarla belirlenmesi sağlanır.
b) Öğrencilerin matematiksel modeli elde etmeleri sağlanır.
11.2.3.6. Yüklü levhaların özelliklerinden faydalanarak sığacın (kondansatör) işlevini açıklar.
a) Sığaçların kullanım alanlarına yönelik araştırma yapılması sağlanır.
b) Öğrencilerin elektrik yüklerinin nasıl depolanıp kullanılabileceğini tartışmaları ve elektrik enerjisi ile ilişkilendirmeleri sağlanır.
11.2.3.7. Yüklenmiş bir sığaçta yük ile gerilim arasındaki ilişkiyi açıklar.
11.2.3.8. Sığaçta depolanan enerjinin bağlı olduğu değişkenleri açıklar.
11.2.3.9. Seri ve paralel devrelerde eş değer sığa, yük ve potansiyel farkı kavramları ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.2.4. MANYETİZMA VE ELEKTROMANYETİK İNDÜKLENME
11.2.4.1. Üzerinden akım geçen iletken düz bir telin çevresinde, halkanın merkezinde ve akım makarasının (bobin) merkez ekseninde oluşan manyetik alanın şiddetini etkileyen değişkenleri analiz eder.
Manyetik alan yönünün sağ el kuralıyla gösterilmesi sağlanır.
11.2.4.2. Üzerinden akım geçen iletken düz bir telin çevresinde, halkanın merkezinde ve akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alan ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.2.4.3. Üzerinden akım geçen iletken düz bir tele manyetik alanda etki eden kuvvetin yönünün ve şiddetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
Manyetik kuvvetin büyüklüğünün matematiksel modeli verilir, sağ el kuralının uygulanması sağlanır. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
11.2.4.4. Manyetik alan içerisinde akım taşıyan dikdörtgen tel çerçeveye etki eden kuvvetlerin döndürme etkisini açıklar.
Dönen çerçeveye etki eden manyetik kuvvetlerin yönünün gösterilmesi sağlanır.
11.2.4.5. Yüklü parçacıkların manyetik alan içindeki hareketini analiz eder.
a) Öğrencilerin, sağ el kuralını kullanarak yüklü parçacıklara etki eden manyetik kuvvetin yönünü bulmaları ve bu kuvvetin etkisiyle yükün manyetik alandaki yörüngesini çizmeleri sağlanır.
b) Öğrencilerin, manyetik kuvvetin teknolojide kullanım alanlarıyla ilgili araştırma yapmaları ve paylaşması sağlanır.
11.2.4.6. Manyetik akı kavramını açıklar.
Manyetik akının matematiksel modeli verilir.
11.2.4.7. İndüksiyon akımını oluşturan sebeplere ilişkin çıkarım yapar.
Çıkarımların deney veya simülasyonlardan yararlanılarak yapılması ve indüksiyon akımının matematiksel modelinin çıkarılması sağlanır.
11.2.4.8. Manyetik akı ve indüksiyon akımı ile ilgili hesaplamalar yapar.
11.2.4.9. Öz-indüksiyon akımının oluşum sebebini açıklar.
Öz-indüksiyon akımı ile ilgili matematiksel hesaplamalara girilmez.
11.2.4.10. Yüklü parçacıkların manyetik alan ve elektrik alandaki davranışını açıklar.
a) Lorentz kuvvetinin matematiksel modeli verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
b) Lorentz kuvvetinin günlük hayattaki uygulamalarına örnekler verilir.
11.2.4.11. Elektromotor kuvveti oluşturan sebeplere ilişkin çıkarım yapar.
a) Deney veya simülasyonlar yardımıyla çıkarımın yapılması sağlanır.
b) Öğrencilerin elektrik motoru ve dinamonun çalışma ilkelerini karşılaştırmaları sağlanır.
11.2.5. ALTERNATİF AKIM
11.2.5.1. Alternatif akımı açıklar.
Öğrencilerin farklı ülkelerin elektrik şebekelerinde kullanılan gerilim değerleri ile ilgili araştırma yapmaları ve araştırma bulgularına dayanarak bu değerlerin kullanılmasının sebeplerini tartışmaları sağlanır.
11.2.5.2. Alternatif ve doğru akımı karşılaştırır.
a) Alternatif ve doğru akımın kullanıldığı yerler açıklanarak bu akımların karşılaştırılması sağlanır.
b) Edison ve Tesla’nın alternatif akım ve doğru akım ile ilgili görüşlerinin karşılaştırılması sağlanır.
c) Alternatif akımın etkin ve maksimum değerleri vurgulanır.
11.2.5.3. Alternatif ve doğru akım devrelerinde direncin, bobinin ve sığacın davranışını açıklar.
Öğrencilerin simülasyonlar yardımıyla alternatif ve doğru akım devrelerinde direnç, bobin ve kondansatör davranışlarını ayrı ayrı incelemeleri, değerleri kontrol ederek gerçekleşen değişiklikleri gözlemlemeleri ve yorumlamaları sağlanır.
11.2.5.4. İndüktans, kapasitans, rezonans ve empedans kavramlarını açıklar.
a) Her devre elemanının kendine has bir ohmik direnci olduğu vurgulanır.
b) RLC devre işlemlerine girilmez.
c) Vektörel ve matematiksel hesaplamalara girilmez.
11.2.6. TRANSFORMATÖRLER
11.2.6.1. Transformatörlerin çalışma prensibini açıklar.
a) Primer ve sekonder gerilimi, primer ve sekonder akım şiddeti, primer ve sekonder güç kavramları açıklanır. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
b) İdeal ve ideal olmayan transformatörlerin çalışma ilkesi üzerinde durulur.
11.2.6.2. Transformatörlerin kullanım amaçlarını açıklar.
a) Öğrencilerin transformatörlerin kullanıldığı yerleri araştırmaları sağlanır.
b) Elektrik enerjisinin taşınma sürecinde transformatörlerin rolü vurgulanır.