Buradasın
kapsamlı Fizik Dersi: Temel Kavramlardan Manyetik Rezonans Görüntüleme'ye
youtube.com/watch?v=Cm_MdGrqoxcYapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Yiğit Gür tarafından sunulan kapsamlı bir fizik dersidir. Eğitmen, öğrencilere fizik konularını adım adım anlatarak sorular çözerek öğretmekte ve ÖSYM sınavlarında çıkabilecek soru tiplerini ele almaktadır.
- Video, fizik konularını sistematik bir şekilde ele almaktadır. İlk bölümde eğik düzlem ve eğik atış hareketi konuları, ardından enerji dönüşümü, kuvvet dengesi ve elektrik alanları incelenmektedir. Daha sonra manyetizma, elektrik akımı ve manyetik alanlar, Kepler kanunları, basit harmonik hareket ve elektromanyetik dalga konuları ele alınmaktadır. Son bölümde ise evrenin oluşumu, fotoelektrik etki ve manyetik rezonans görüntüleme (MR) teknolojisi anlatılmaktadır.
- Videoda her konu için gerekli formüller hatırlatılmakta, vektörel büyüklükler hesaplanmakta ve sağ el kuralı gibi önemli kavramlar uygulamalı olarak gösterilmektedir. Özellikle MR teknolojisi bölümünde Türkiye'de MR cihazlarının 1989 yılında İzmir Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde kullanılmaya başlandığı ve beyin, omurilik ve kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarının teşhisindeki önemi vurgulanmaktadır.
- 00:11Eğik Düzlem Üzerindeki Cisim
- Eğik düzlem üzerine bırakıldığında hareket etmeyen bir bloğa yerçekimi, statik sürtünme ve eğik düzlemin tepki kuvvetleri etki eder.
- Cismin kütlesi m ise yerçekimi kuvveti mg'dir ve eğik düzleme dik ve paralel iki bileşene ayrılır.
- Eğik düzleme paralel bileşen mg sin α, dik bileşen ise mg cos α'dır ve statik sürtünme kuvveti Fs = mg sin α ile denge halinde olduğundan cisim hareket etmez.
- 03:03Eğik Atış Hareketi
- Eğik atış hareketinde yatay bileşen hızı değişmezken, düşey bileşen hızı yerçekimi ivmesi etkisiyle değişir.
- Hava direnci ihmal edildiğinde, yatay bileşen hızı her zaman sabittir ve düşey bileşen hızı yerçekimi ivmesi etkisiyle değişir.
- Eğik atışta tam tepe noktasında düşey hız sıfır olur ancak yatay hız değişmez ve her noktada yerçekimi ivmesi etkisi vardır.
- 07:42Eğik Atış Sorusu Çözümü
- Eğik atışta R ve S noktalarındaki hızların büyüklükleri eşittir çünkü R'deki hız vektörü S'deki hız vektörüne eşittir.
- Eğik atışta her noktada yerçekimi ivmesi aynı büyüklükte olduğundan, S'deki ivme R'deki ivmeden büyüktür ifadesi yanlıştır.
- Hız vektörel bir büyüklük olduğundan, R ve S noktalarındaki hızlar yönleri farklı olduğundan eşit değildir, sadece süratleri (hızların büyüklükleri) eşittir.
- 10:27Fizik Problemi Çözümü
- Soruda sazanların nasıl atladığını gösterileceği belirtiliyor.
- P noktasından L noktasına ulaşmak için cismin kaç ve süratle atılması gerektiği soruluyor.
- Şekil 1 için P ve K noktaları arasındaki enerji dönüşümü inceleniyor: P noktasında sadece potansiyel enerji (mgh) varken, K noktasında bu tamamen kinetik enerjiye dönüşüyor (1/2 mv²).
- 11:25Sürtünme Etkisi
- K ve L noktaları arasındaki enerji dönüşümünde, K noktasında sadece kinetik enerji (1/2 mv²) varken, L noktasında bu enerji yok oluyor.
- Enerji kaybı sürtünme kuvveti tarafından yapılıyor ve sürtünme kuvvetinin yaptığı iş Fx şeklinde hesaplanıyor.
- Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü şekil 1'deki değere eşit hale getirildiği için, aynı sürtünme kuvveti etkisi altında işlem yapılıyor.
- 12:22Matematiksel Çözüm
- K noktasından L noktasına ulaşmak için gerekli hız hesaplanıyor: K noktasında 1/2 mv² kinetik enerji var ve L noktasında mgh potansiyel enerjiye dönüşmek isteniyor.
- Enerji korunumu denklemi kurularak 1/2 mv² + mgh = 1/2 mv² denklemi elde ediliyor.
- Denklemden v_p = √2v sonucu bulunuyor ve cevap B şıkkı olarak belirleniyor.
- 13:53İkinci Soru - Düzgün Kesitli Çubuk
- Düzgün kesitli KL çubuğu ip yardımıyla dengede duruyor ve tavana bağlı iplerdeki gerilme kuvvetleri eşit büyüklükte.
- Alfa açısı teta açısından büyük olduğuna göre, alfa = 53 derece ve teta = 37 derece olarak alınabilir.
- T kuvvetinin bileşenleri T.sin(alfa) ve T.cos(alfa) olarak hesaplanıyor.
- 15:06Dengede Olan Çubuğun Analizi
- Dengede olan çubuğun sağa bakan kuvvetleri (T×cos37°) ve sola bakan kuvvetleri (T×cos53°+Tx) büyüklük olarak eşittir.
- Çubuğun ağırlığı G, yukarı bakan kuvvetler (T×sin53°+T×sin37°) ile denge halindedir ve G=1,4T olarak hesaplanır.
- Çubuğun ağırlık merkezi, tork dengesini sağlamak için negatif yüklü cisme (L) daha yakın olmalıdır, bu nedenle çubuk türdeş değildir.
- 18:08Elektrik Alan Sorusu
- Pozitif ve negatif elektrik yüklü nokta cisimleri, O merkezli karenin köşelerine yerleştirilmiştir ve cisimlerin yük miktarları eşittir.
- Elektrik alan vektörel bir büyüklüktür ve ilgilendiğimiz noktaya artı bir birim yük koyularak bulunur.
- O noktasında oluşturulan bileşke elektrik alan en büyük olan ikili, L ve M cisimleridir (C şıkkı).
- 23:30Elektrik ve Manyetik Alan Sorusu
- Elektronik aletlerde yaklaşık aynı hızla hareket eden elektrik yüklü parçacıklardan oluşan parçacık demetine ihtiyaç vardır.
- Birbirine dik düzgün elektrik ve manyetik alanlar kullanılarak, s1 yarığından v hızıyla geçen parçacıklar E ve B alanları bölgesine girer.
- S1 ve s2 yarıkları parçacığın ve hızıyla aynı çizgi üzerindedir.
- 24:39Manyetik ve Elektrik Alan Sorusu
- Milli Eğitim Bakanlığı kitabında üzerinde durulan paralel levhalı ve manyetik alanlı bir soru tipi bulunmaktadır.
- Manyetik alan çizgileri kuzeyden güneye doğru, içeri doğru yönlendirilir.
- Paralel levhanın üst tarafı artı kutuplanır ve elektrik alan artıdan eksiye doğru yönelir.
- 26:00Paralel Levhalar ve Manyetik Kuvvetler
- Paralel levhalar arasında bir yük, aşağı doğru elektriksel kuvvetle itiliyor ve sağ el kuralı ile manyetik kuvveti gösteriyoruz.
- Sağ el kuralında dört parmak manyetik alanın yönünü, baş parmak hız vektörünün yönünü ve avuç içi yükte etki eden manyetik kuvvetin yönünü gösterir.
- Yükün sapmaması için yukarı bakan manyetik kuvvetin aşağı bakan elektriksel kuvvetin büyüklük olarak eşit olması gerekir.
- 27:03Kuvvetlerin Eşitliği ve Bağımlılıkları
- Manyetik kuvvet formülü Fm = qvB, elektriksel kuvvet formülü Fe = qE ve paralel levhalar arasındaki elektriksel alan E = V/d formülleri kullanılır.
- Yükün sapmaması için Fm = Fe eşitliği sağlanmalı ve bu eşitlik yüküne değil, manyetik alana, hız büyüklüğüne, gerilime ve levhalar arasındaki uzaklığa bağlıdır.
- Yükün sapması durumunda, sapma yönüne göre manyetik veya elektriksel kuvvetin büyüklüğünün değiştirilmesi gerekir.
- 30:41Soru Çözümü ve Öncüller
- Yükün sapmaması için elektriksel ve manyetik kuvvetlerin büyüklük olarak eşit olması gerekir ve bu durum yüküne değil, hızına bağlıdır.
- Parçacıkların eski yarığından geçip geçmeyeceği yükün işaretine bağlı değildir.
- Q negatif ise elektriksel kuvvet yukarı doğru, manyetik kuvvet ise aşağı doğru olur.
- 32:22Sonsuz Uzunluktaki Tellere Dair Soru
- Sayfa düzlemine dik yerleştirilen ve elektrik akımı geçen sonsuz uzunluktaki Y ve Z tellerinin oluşturduğu bileşke manyetik alan B'dir.
- Y telinden geçen akımın yönü değiştirildiğinde bileşke manyetik alanın yönü ve büyüklüğü nasıl etkilenir sorulmaktadır.
- Tel işaretleri sadece manyetik alan için değil, tork ve kuvvet için de kullanılır.
- 33:29Manyetizma ve Akım İlişkisi
- Manyetik alan problemlerinde, önce manyetik alanı bileşenlerine ayırıp, akım yönlerini ve manyetik alan yönlerini belirlemek gerekir.
- Manyetizma konusunda sağ el kuralı kullanılır: baş parmak akım yönünü, dört parmak manyetik alanın yönünü gösterir.
- Manyetik alanın bileşkesi, bileşenler arasındaki açının küçüldüğüne göre artar ve yön değiştirir.
- 39:02Düzgün Çembersel Hareket Problemi
- Düzgün çembersel harekette, çizgisel momentum (p) yörüngeye teğet, merkezcil ivme (a) merkeze doğru yönlendirilir.
- Açısal momentumun yönü, sağ el kuralı ile belirlenir: dört parmak dönme yönünü, baş parmak açısal momentumun yönünü gösterir.
- Çin'deki duyguları belirtmek için yanlış çözümler yapılmış olabilir, doğru çözüm MEB kitabında da anlatılmıştır.
- 42:31Uyduların Dolanım Periyodu
- Uyduların dolanım periyodu, evrensel çekim kuvveti formülü ile hesaplanır: Fg = G * M * m / r².
- Merkezcil kuvvet, uydunun kütlesine bağlı değil, sadece Dünya'nın kütlesi ve yörünge yarıçapına bağlıdır.
- Uydunun kütlesi büyük olduğundan daha yavaş dolanacağı gibi yanlış düşünceler konuyu bilmeden ortaya çıkabilir.
- 44:32Kepler Kanunu ve Periyot Hesaplama
- Hız formülü v² = Gm/r'den v = √(Gm/r) olarak bulunur.
- Periyot formülü T = 2π√(r³/GM) elde edilir ve T² ∝ r³ ilişkisi Kepler kanununu doğrular.
- r değeri büyük olan cismin periyodu daha büyüktür, bu nedenle en büyük r değerine sahip cismin periyodu en büyüktür.
- 46:41Basit Harmonik Hareket ve Sürat Hesaplama
- Basit harmonik hareket düzgün çembersel hareketin izdüşümüdür ve çembersel harekette her noktadaki sürat birbirine eşittir.
- Maksimum hız v = ωr formülüyle hesaplanır, burada ω açısal frekans, r ise yarıçap uzunluğudur.
- Sorunun cevabı v = ωd olarak bulunur.
- 49:34Elektromanyetik Işıma
- Elektromanyetik ışıma, yüklü cisimlerin ivmeli hareketinden (sabit, azalan veya artan ivme) meydana gelir.
- Konum-zaman grafiğinde, cismin hızlanma veya yavaşlama anlarında elektromanyetik ışıma gözlemlenebilir.
- Sabit hızlı hareket eden yüklü cisimlerde elektromanyetik ışıma gözlemlenemez.
- 51:05Elektromanyetik Dalgalara Genel Bakış
- Elektromanyetik dalgalar yüksüz cisimlerin ivmeli hareketinden meydana gelir, yüksüz cisimlerde (örneğin nötron) elektromanyetik dalga gözlemlenemez.
- Elektromanyetik dalgalar yüksüz oldukları için elektrik ve manyetik alanda sapmazlar.
- Elektromanyetik dalgaları oluşturan elektrik ve manyetik alanlar birbirine ve yayılma doğrultusuna dik, aynı fazda ve aynı anda maksimum-minimum değerlerine ulaşır.
- 54:23Evrenin Genişlemesi
- Evrenin genişlemesine ilişkin gözlemin temelini diğer gökadalardan gelen ışığın kırmızıya kayması oluşturur.
- Hubble 1929 yılında galaksilerden gelen ışığın dalga boyundaki artış (kırmızıya kayma) ile galaksilerin dünyaya olan uzaklıkları arasında ilişki bulmuştur.
- Büyük patlama teorisine göre evrenin bir başlangıcı vardır ve bu başlangıçta ne madde, ne uzay, ne zaman ne de boşluk bulunmaktadır.
- 56:24Evrenin Oluşumu ve Teorileri
- Evrenin başlangıcı, sıcak bir nokta olarak tanımlanır ve yaklaşık 13,7 milyar yıl önce genişleyerek şişmeye ve soğumaya başlamıştır.
- Evrenin gelişimi, Plank dönemi, Büyük Birleşik Teori dönemi, GUT dönemi, Elektro-zayıf dönemi, Hadron dönemi, Çekirdek dönemi, Atom dönemi, Galaksiler dönemi ve Günümüz dönemi şeklinde ilerlemiştir.
- Evrenin varoluş sürecini açıklamaya çalışan teoriler arasında süpersimetri, süper kütle çekimi, süper sicim, süper zar ve M kuramı bulunmaktadır.
- Evrenin yok olma sürecini anlatan teoriler arasında Büyük Donma, Büyük Çöküş, Büyük Değişim ve Büyük Parçalanma teorileri bulunmaktadır.
- 58:55Fotoelektrik Etki
- Fotoelektrik etki, ışığın bir metale çarparak metalden elektron koparması olayıdır; kopan elektronlara fotoelektron, elektron koparan ışık taneciklerine ise foton denir.
- Fotoelektrik etkide foton sorulur, Compton olayında foton saçılır ve kara cisim ışımasında foton sorulur.
- Bir fotonun enerjisi Planck sabiti çarpı frekanstan veya Planck sabiti çarpı ışık hızı bölü dalga boyundan bulunur; fotonun enerjisi ile frekansı orantılı, dalga boyu ile enerji ters orantılıdır.
- Enerji birimleri olarak joule ve elektron volt kullanılır; elektron volt, julee çok büyük bir enerji birimi olduğu için enerjisi daha küçük olan fotonlar için tercih edilir.
- Eşik enerji, bir elektronu metalden sökmek için gerekli olan en küçük enerjidir ve yalnızca metalin cinsine bağlıdır; eşik enerjisine eşit ya da büyük olan fotonlar elektron sökebilir.
- 1:03:01Fotoelektrik Deneyi ve Manyetik Rezonans Görüntüleme
- Fotoelektrik deneyinde, fotonlar elektron sökerken atom tarafından sorulur ve bir foton enerjisi ne olursa olsun yalnızca bir elektron söker.
- Manyetik rezonans görüntüleme (MR), güçlü manyetik alanın etkisinde protonların titreştirilmesi ile yayınlanan radyo dalgaları görüntüye çevrilerek yapılmaktadır.
- MR, yumuşak dokuların incelenmesi için ideal bir görüntüleme yöntemidir ve 1946'da tanımlanmasına rağmen ilk olarak 1973 yılında kullanılmıştır.
- 1:06:25Manyetik Rezonans Görüntüleme Teknolojisi
- Türkiye'de Manyetik Rezonans Görüntüleme (MR) teknolojisi ilk kez 1989 yılında İzmir Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde kullanılmaya başlanmıştır.
- MR, nükleer manyetik rezonans görüntüleme veya manyetik rezonans tomografi olarak da bilinen, sağlık alanında kullanılan görüntüleme yöntemlerinden biridir.
- MR cihazları, canlı dokulara manyetik alan içerisinde gönderilen radyo dalgalarının etkisi ile hareket eden hidrojen atomunun yaptığı ışınmaları görünür hale getirir.
- 1:07:27MR Cihazlarının Çalışma Prensibi
- MR cihazlarında kullanılan radyo dalgaları elektromanyetik dalgalar olup, elektrik ve manyetik alanda sapmaz.
- Çalışma prensibinde, hidrojen atomunun çekirdeğindeki protonlar güçlü bir manyetik alanın etkisinde bırakılır ve üzerine radyo dalgaları gönderilir.
- Hastalıklı dokulardaki su miktarı sağlıklı dokuya göre daha fazla olduğundan, hastalıklı dokudaki proton yoğunluğu da fazla olur ve radyo dalgaları ile karşılaşan protonlar farklı sinyaller oluşturur.
- 1:08:37MR Cihazlarının Avantajları ve Kullanım Alanları
- MR cihazlarında radyasyon kullanılmadığından bu cihazlar canlı dokular için zararlı değildir.
- MR cihazı yumuşak dokuların görüntülenmesinde, beyin ve omurilik hastalıklarının teşhisinde ve kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarının tespitinde kullanılır.