GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| AEKT(SEÇ)121 | ENERJİ FİZİĞİNE GİRİŞ | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 1 | 4,00 |
Dersin Seviyesi
Önlisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı, ön lisans öğrencilerine kuvvet, iş, güç ve enerji gibi fiziğin en temel mekanik kavramlarını günlük hayattan örneklerle kavratmaktır. Ayrıca öğrencilerin sürtünme kaynaklı enerji kayıplarını, ısı-sıcaklık ilişkisini ve baraj, fotovoltaik sistemler gibi çeşitli tesislerdeki fiziksel enerji dönüşüm süreçlerini temel düzeyde analiz etmelerini sağlamaktır.
Dersi Veren Öğretim GörevlisiGörevlileri
Dr. Öğr. Üyesi Gökhan Bayram
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Kuvvet, iş, güç ve enerji kavramlarını fiziksel olarak tanımlar; temel mekanik bağıntıları kullanarak ilgili nicelikleri hesaplar. |
| 2 | Kinetik ve potansiyel enerji formüllerini kullanarak basit mekanik sistemlerde (serbest düşme, sarkaç vb.) enerjinin korunumu ilkesini yorumlar. |
| 3 | Sürtünmeli ortamlarda mekanik enerjinin ısıya dönüşümünü açıklayarak sistemlerdeki enerji kayıplarını yorumlar. |
| 4 | Isı ve sıcaklık arasındaki fiziksel farkı ayırt ederek temel termodinamik enerji transferini açıklar. |
| 5 | Çeşitli enerji tesislerinde (hidroelektrik, fotovoltaik vb.) gerçekleşen enerji dönüşüm zincirlerini (manyetik indüksiyonla elektrik üretimi dahil) ve sistem verimliliğini analiz eder. |
Öğrenim Türü
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Ders, birinci sınıf ön lisans öğrencilerinin düzeyine uygun olarak, kavramların günlük hayattan ve enerji sektöründen örneklerle somutlaştırılması esasına dayanır. Her hafta, işlenen konuyu pekiştirmek amacıyla temel düzeyde matematiksel işlem gerektiren örnek problemler sınıfta birlikte çözülür. Öğrencilerin hesap makinesi bulundurmaları ve derse gelmeden önce ilgili kaynak bölümünü okumaları beklenir.
Dersin İçeriği
Bu ders; fizikte kuvvet ve hareket, iş ve güç kavramları, kinetik ve potansiyel enerji bağıntıları ile serbest düşme ve sarkaç sistemlerinde mekanik enerjinin korunumu konularını kapsar. Ayrıca sürtünme kuvvetinin mekanik enerjiyi ısıya dönüştürmesi, termodinamiğin temel kavramları (ısı ve sıcaklık), elektrik jeneratörlerinin mekaniği ve çeşitli elektrik üretim tesislerindeki fiziksel enerji dönüşüm zincirleri ile sistem verimliliği incelenmektedir.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Teorik | Uygulama | Laboratuvar |
|---|---|---|---|
| 1 | Fizikte Enerji Kavramı ve Birimler / Enerjinin tanımı ve türleri; joule ve kilovatsaat birimleri, birim dönüşümleri; enerjinin korunumu ilkesi ve günlük hayattan enerji ölçekleri. | ||
| 2 | Kuvvet, Kütle ve Hareket / Kuvvet kavramı ve birimi (newton); kütle ile ağırlık arasındaki fark; Newton'un hareket yasalarının kavramsal anlatımı ve kuvvetin cisimler üzerindeki etkisi. | ||
| 3 | Fizikte İş Kavramı / Bir kuvvetin yol boyunca uygulanması olarak iş; W = F·x bağıntısı ve kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açının etkisi; fizikteki iş ile günlük dildeki «iş» arasındaki fark. | ||
| 4 | Fizikte Güç Kavramı / Yapılan işin zamana oranı olarak güç; watt ve beygir gücü birimleri; basit mekanik kaldırma sistemlerinde güç hesabı; güç ile enerji arasındaki ayrım. | ||
| 5 | Kinetik ve Potansiyel Enerji / Hareket enerjisi (KE = ½mv²) ve yerçekimi potansiyel enerjisi (PE = mgh) bağıntılarının incelenmesi; değişkenlerin sonuca etkisi ve örnek hesaplamalar. | ||
| 6 | Mekanik Enerjinin Korunumu - I / Sürtünmesiz ortamda toplam mekanik enerjinin sabit kalması; serbest düşme hareketinde potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşümü ve hız hesabı. | ||
| 7 | Mekanik Enerjinin Korunumu - II / Salıncak ve basit sarkaç sistemlerinde enerjinin uç noktalarda ve denge noktasında dönüşümü; enerji-konum ilişkisinin yorumlanması. | ||
| 8 | Ara Sınav | ||
| 9 | Sürtünme ve Mekanik Enerji Kayıpları / Gerçek sistemlerde sürtünme kuvveti; sürtünmenin mekanik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürmesi; kayıpların hesaplanması ve korunum ilkesiyle uyumu. | ||
| 10 | Isı, Sıcaklık ve Termal Enerji / Isı ile sıcaklık arasındaki fiziksel fark; sıcaklık ölçekleri ve ölçüm aletleri; öz ısı kavramı ve ısı transferi yollarına (iletim, taşınım, ışıma) giriş. | ||
| 11 | Manyetik İndüksiyon ve Jeneratörler / Manyetik alan ve indüksiyon kavramı; dönme (kinetik) enerjisinin mıknatıs ve bobin yardımıyla elektriğe dönüştürülmesi; jeneratörün temel mekaniği. | ||
| 12 | Su Gücü ve Hidroelektrik Dönüşüm / Barajlarda biriken suyun potansiyel enerjisi; düşü ve debi kavramları; potansiyel enerjinin kinetik enerjiye, ardından türbin ve jeneratör aracılığıyla elektriğe dönüşüm zinciri. | ||
| 13 | Işık Enerjisi ve Fotovoltaik Dönüşüm / Fotonlar ve güneş ışınımı; fotoelektrik etki yoluyla ışık enerjisinin doğrudan elektriğe dönüşümü; güneş paneli verimini etkileyen etkenler. | ||
| 14 | Fiziksel Sistemlerde Verimlilik Analizi / Yararlı çıkış enerjisinin toplam giriş enerjisine oranı olarak verim; farklı enerji sistemlerinin verimlerinin karşılaştırılması ve kayıpların nereye gittiğinin izlenmesi. | ||
| 15 | Dönem Özeti ve Problem Çözümleri / Dönem boyunca işlenen temel fiziksel kavramların genel tekrarı; mekanik, termal ve elektriksel dönüşüm örnekleri üzerinden kapsayıcı problem çözümleri. | ||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı Malzemesi Önerilen Kaynaklar
Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2. Baskı). Fen ve Mühendislik İçin Fizik 1. (Çeviri Editörü: K. Çolakoğlu). Palme Yayıncılık.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Görsel Materyal ve Video Gösterimi, Örnek Problem Çözümü, Gösteri Deneyi (basit mekanik ve termal düzenekler).
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 75 |
| Quiz | 1 | 15 |
| Derse Katılım | 14 | 10 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 1 | 1 |
| Final Sınavı | 1 | 1 | 1 |
| Quiz | 1 | 1 | 1 |
| Derse Katılım | 14 | 4 | 56 |
| Problem Çözümü | 14 | 1 | 14 |
| Soru-Yanıt | 10 | 0 | 5 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 14 | 14 |
| Okuma | 10 | 1 | 15 |
| Quiz için Bireysel Çalışma | 1 | 2 | 2 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 119 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | PÇ 15 | PÇ 16 | PÇ 17 | PÇ 18 | PÇ 19 | PÇ 20 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 3 | 2 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 3 | 3 | ||||||||||||||||
| ÖÇ 3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 2 | |||||||||||||||
| ÖÇ 4 | 4 | 5 | 2 | |||||||||||||||||
| ÖÇ 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 | 3 | 3 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek