İçeriğe geç
TYT-AYT-KPSS Hazırlık
Dersler

45Konu 45 / 49
Modern Fizik

Özel Görelilik

Özel görelilik sabit hızla hareket eden eylemsiz gözlemcileri karşılaştırır. Işık hızının tüm eylemsiz gözlemciler için aynı olması klasik zaman ve uzunluk kabullerini değiştirir.

  • 12. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 40 dk

LevhaÖzel GörelilikÖzel Görelilik

Özel görelilik sabit hızla hareket eden eylemsiz gözlemcileri karşılaştırır. Işık hızının tüm eylemsiz gözlemciler için aynı olması klasik zaman ve uzunluk kabullerini değiştirir.

Isınma

Başlamadan önce: hazır mısın?

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Işık kaynağı gözlemciye yaklaşıyor. Boşlukta ışığın ölçülen hızı nasıl olur?

Açıklama

Işık hızının değişmezliği özel göreliliğin temel kabulüdür.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Hareket doğrultusundaki uzunluk nasıl karşılaştırılır?

Açıklama

Öz uzunluk cisimle birlikte duran sistemde ölçülür; hareket doğrultusunda başka sistemde daha kısa ölçülebilir.

Temel

  1. Kavramı ve düzeneği tanı

Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı biçimdedir.

Başlangıç modeli; uzunluklar şematiktir.

Örnek

kolay

Doğrudan uygulama

Işık kaynağı gözlemciye yaklaşıyor. Boşlukta ışığın ölçülen hızı nasıl olur?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Işık hızının değişmezliği özel göreliliğin temel kabulüdür.

Sonuç

c olarak kalır.

Örnek

kolay

Tanımı yorumla

Göreli hareket eden saati gözlemleyen eylemsiz gözlemci, saatin aralıklarını nasıl yorumlar?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Hareketli saatin işleyişi gözlemcinin sisteminde zaman genişlemesi gösterir.

Sonuç

Daha uzun zaman aralıkları

Boşluktaki ışık hızı kaynağın ve eylemsiz gözlemcinin hızından bağımsızdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Michelson–Morley deneyinin tarihsel rolü hangisidir?

Açıklama

Beklenen yön bağımlı ışık hızı farkının gözlenmemesi esir fikrini sorgulatmıştır.

Orta

  1. Bağıntıyı uygula ve karşılaştır

Hareketli saat zaman genişlemesi, hareket doğrultusundaki uzunluk kısalması ve kütle-enerji eşdeğerliği nitel olarak yorumlanır.

Bir değişkenin etkisini nitel olarak karşılaştır.

Örnek

orta

Koşulları karşılaştır

Hareket doğrultusundaki uzunluk nasıl karşılaştırılır?

Öz uzunluk cisimle birlikte duran sistemde ölçülür

hareket doğrultusunda başka sistemde daha kısa ölçülebilir.

Sonuç

Cisimle birlikte duran sistemdeki uzunluk en büyüktür.

Örnek

orta

İşaret ve yön

Eylemsiz sistem hangisine karşılık gelir?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Sabit hızla öteleme yapan referans sistemi özel görelilikte eylemsiz kabul edilir.

Sonuç

İvmesiz referans sistemi

Örnek

orta

Bağıntıyı seç

Michelson–Morley deneyinin tarihsel rolü hangisidir?

Önce verilen koşulları ve istenen niceliği ayır.

Beklenen yön bağımlı ışık hızı farkının gözlenmemesi esir fikrini sorgulatmıştır.

Sonuç

Öngörülen esir rüzgârını göstermemesi

Bir cismin hareket doğrultusuna dik uzunluğu da mutlaka kısalır deme.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Bir roketin hareketine dik boyutu için hangisi doğrudur?

Açıklama

Boy kısalması hareket doğrultusundaki boyut içindir; dik boyutu aynı biçimde kısaltma.

İleri

  1. Varsayım, sınır ve birleşik yorum

Zaman ve uzunluk için sayısal görelilik hesabı bu kapsamda yapılmaz.

İki durumun ilişkisini incele; çizim gerçek ölçekte değildir.

Örnek

zor

Sınır durumu

Kütle-enerji eşdeğerliği hangi fikri anlatır?

Kütle enerji içerir

uygun süreçlerde aralarında enerji aktarımı ve dönüşüm ilişkisi kurulabilir.

Sonuç

Kütle ve enerji arasında dönüşüm ilişkisi vardır.

Örnek

zor

Birleşik yorum

Bir roketin hareketine dik boyutu için hangisi doğrudur?

Boy kısalması hareket doğrultusundaki boyut içindir

dik boyutu aynı biçimde kısaltma.

Sonuç

Yalnız hareket nedeniyle zorunlu boy kısalması yoktur.

Vagonun hızını ışık hızının kesri olarak seç ve gözlemciyi değiştir. Her gözlemci kendi saatini olağan, ötekinin saatini yavaş; kendi düzeneğini tam boy, ötekini hareket yönünde kısalmış görür. Işık her ikisi için de aynı hızla yol alır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Kütleli cismin boşluktaki ışık hızına ulaşması hakkında hangisi doğrudur?

Açıklama

Kütleli cisimlerin ışık hızına yaklaşması için gereken enerji artar; c sınırı vardır.

Işık her eylemsiz gözlemci için aynı hızla ilerler. Bu yüzden hareketli saatte ışığın yolu uzar ve saat yavaş işler; hareketli cisim yalnızca hareket doğrultusunda kısalır, enerjisi artar. Etki ışık hızına yaklaşıldıkça belirginleşir.

Yönleri, bileşenleri veya kavramlar arası ilişkiyi ayır.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı biçimdedir.

  • Boşluktaki ışık hızı kaynağın ve eylemsiz gözlemcinin hızından bağımsızdır.

  • Hareketli saat zaman genişlemesi, hareket doğrultusundaki uzunluk kısalması ve kütle-enerji eşdeğerliği nitel olarak yorumlanır.

  • Bir cismin hareket doğrultusuna dik uzunluğu da mutlaka kısalır deme.

  • Zaman ve uzunluk için sayısal görelilik hesabı bu kapsamda yapılmaz.

Kapsam: MEB 2018 Fizik öğretim programı.

Bu sayfadaki özgün sorular ÖSYM sorusu olarak sunulmaz.

Sorular

Şimdi sıra sende

4 özgün soru

Özgün soru1

Kolay

Michelson–Morley deneyi

Özel göreliliğin iki temel kabulünden biri hangisidir?

İpucu

Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı biçimdedir.

Çözüm

Eylemsiz sistemler arasında temel fizik yasaları aynı biçimdedir.

Sonuç: Fizik yasalarının eylemsiz sistemlerde aynı olması

Cevap: A

Özgün soru2

Orta

Özel göreliliğin postülaları

Kütleli cismin boşluktaki ışık hızına ulaşması hakkında hangisi doğrudur?

İpucu

Boşluktaki ışık hızı kaynağın ve eylemsiz gözlemcinin hızından bağımsızdır.

Çözüm

Kütleli cisimlerin ışık hızına yaklaşması için gereken enerji artar; c sınırı vardır.

Sonuç: Özel görelilikte sonlu enerjiyle c’ye ulaştırılamaz.

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

Göreli zaman

Zaman genişlemesi hangi karşılaştırmayla ilgilidir?

İpucu

Hareketli saat zaman genişlemesi, hareket doğrultusundaki uzunluk kısalması ve kütle-enerji eşdeğerliği nitel olarak yorumlanır.

Çözüm

Farklı eylemsiz sistemlerde olaylar arasındaki zaman ölçümleri karşılaştırılır.

Sonuç: Göreli hareketli saatlerin ölçümleri

Cevap: C

Özgün soru4

Zor

Göreli uzunluk

Öz uzunluk nerede ölçülür?

İpucu

Fizik yasaları tüm eylemsiz referans sistemlerinde aynı biçimdedir.

Çözüm

Cismin iki ucu kendi durgun sisteminde ölçülerek öz uzunluk tanımlanır.

Sonuç: Cisimle birlikte duran referans sisteminde

Cevap: D