Konu özeti

  • 8.01 Fizik I - Klasik Mekanik (Güz 1999)

     



    Düzey: 
    Lisans

    Öğretim Üyesi: 
    Prof. Walter Lewin 

    Çevirmenler:

    Seydi Doğan
    Profesör Lewin, 11. derste mekanik enerjinin korunumuna inancını göstermek için hayatını tehlikeye atıyor.




    Kurs Özellikleri


    Derslerin Videosu

    Öğretim Üyesi Tarafından Ders Takdimi- Video
    Altyazılar/Transkript

    Ders Notları
    Ödevler ve çözümler

    Sınavlar ve Çözümler



    Kurs Başlıkları


    1999 güz dönemi boyunca MIT yerleşkesinde Profesör Lewin tarafından 35 adet video dersi kaydedilmiştir. Prof. Lewin MIT de enerjisi ve sempatik ders anlatması yanında oldukça ünlü biridir.




    Kurs Açıklaması


    8.01 dersi Newton mekaniğini, akışkanlar mekaniğini ve kinetik gaz teorisini içeren birinci sınıflara güz döneminde anlatılan bir derstir. Newton mekaniğinin, akışkanlar mekaniğinin ve kinetik gaz teorisinin temel kavramlarına ilaveten, Çift yıldızlar, Kara delikler, rezonans olayı, müzik aletleri, yıldız çökmeleri, süpernovalar, oldukça yüksekte ucan balon vasıtasıyla astronomik gözlemler (35.ders) gibi çok sayıda ilginç konularda bu derste anlatılmaktadır. Ve kuantum dünyasına giriş konusunda bir ön bilgi ediniyorsunuz. 
     
    Açık ders malzemeleri (OCW) ayrıca Prof. Lewin tarafından 2002 bahar yarıyılında birinci sınıflara anlatılan 36 adet video dersi içeren 8.02-Elektrik ve Manyetizma dersi ile 2004 güz yarıyılında anlatılan 23 adet video dersi içeren 8.03- Titreşimler ve Dalgalar derslerini de içermektedir.

    • Ders İzlencesi

      Ders Toplantı Zamanları
      Dersler:  Haftada birer saatlik 3 oturum.
      Ders Tekrarı ve Uygulama. Haftada birer saatlik 2 oturum.
       
      Ders Kitabı
      Bu ders 1999’da anlatıldığı zaman,
       Ohanian, Hans C., Fizik,  Cilt 1. Genişletilmiş 2. Baskı, New York, NY: Norton, 1989. ISBN: 9780393957501.
      Bu Açık Ders Malzemeleri (OCW) sitesi en son versiyona güncellenmiştir.
       Ohanian, Hans C., ve John T. Markert. Fen ve Mühendislik için Fizik,  Cilt 1, 3. Baskı, New York, NY: Norton, 2007. ISBN: 9780393930030. (2006 Güz dönemi için mevcut.)
      Kitapları kullanıldı.
       
      Dersler – Ödev – Çözümler – Quizler – Sınavlar
      10 tane ödev, bir düzine kısa quiz (uygulama ve ders tekrarı esnasında), 3 sınav (normal ders saatleri içerisinde) ve 1 final sınavı olacaktır. Quizler öğretim elemanı tarafından belirlenen günlerde, yaklaşık haftada bir kez verilecektir. Her bir ödevin rastgele seçilen sadece 4 problemi değerlendirilerek not verilecektir. Değerlendirilen ödevler, quizler ve sınavlar ders tekrarı ve uygulama oturumlarında sizlere geri verilecektir.(Kaçırılan ödev, quiz veya sınav sıfır olarak hesaplanacaktır.) Sadece ispatlanabilir bir hastalık durumunda sınava alınmak için Profesör Koster tarafından mazeret kabul edilebilir (final sınavı hariç). Eğer tüm bunlar mümkün olursa, bu sınavdan önce yapılmalıdır. Sınavlar, derslerde anlatılanlardan ve ödevlerden herhangi bir konuyu kapsayabilir. Kurtarma sınavı yoktur.
       
      Not Hesaplama
      3 sınavın her biri için maksimum 100 puan alabilirsiniz, final sınavı için 200 puan, bütün quizler için 100 puan ve ödevleriniz için 100 puan. Quizlerin ve ödevlerin puanlandırılması farklı ders tekrarı ve uygulama çalışma bölümleri için bir şekilde farklı olacaktır. Adaleti sağlamak için, dersin sonunda ortalama quiz ve ödev puanlarını sınav sonuçları ile kıyaslayarak her bir bölüm için normalize edilecektir. Final botunuz tüm notlarınızın toplamı baz alınarak belirlenecektir. 
       
      Ders Tekrarı ve Uygulamalar
      26 adet ders tekrarı yapılacak ve problemler çözülecek derse destek amaçlı uygulamalar var. Bunlara belli günler için kayıt yaptırmanız gereklidir. Eğer her ne sebeple değişmek isterseniz, lütfen fizik eğitimi ofisine gidiniz.
       
      Akademik Davranış ve Dürüstlük
      Quizler ve sınavlar esnasında diğerleriyle bilgi alışverişi kabul edilemez. Bu yüzden, açık bir şekilde belirtilmediği sürece, diğer materyallerin ve notların kullanımı da kabul edilemez. Hesap makinelerini kullanmanıza izin verilmeyecektir (onlara ihtiyacınız olmayacak). Bu kuralları ihlal ettiği düşünülen herhangi bir kişi MIT ’nin disiplin prosedürlerine tabi tutulacak ve akademik dürüstsüzlükle cezalandırılacaktır 
      MIT’in akademik dürüstlük politikası, MIT Policies and Procedures, linkinde bulunabilir.
       
      Kendine (ve bana) Bir İyilikYap
      Ben konuları derste anlatmadan önce bu konular hakkında okuyunuz. Onlar çok dikkatli bir şekilde çalışmanıza gerek yoktur. Fakat en azından bir bilgi edinin. Bu sizlerin dersi anlamınızı ve takip etmenizi kolaylaştıracak ve onları daha ilginç kılacaktır. Her bir ödevde bir sonraki derste anlatılacaklar hakkında ilgili okuma kesimi bulacaksınız.

      • Takvim

        Ders No (#)BaşlıklarÖnemli Tarihler
        1Birimler, Boyutlar, Ölçümler ve İlişkili Belirsizlikler, Boyut Analizi ve Ölçeklendirme 
        2Bir Boyutlu Kinematik, Sürat, Hız, İvme 
        3Vektörler, Skaler Çarpım, Vektörel çarpım, 3 Boyutlu Kinematik 
        43 Boyutlu Kinematik, Düşen Referans ÇerçeveleriÖdev-1 Teslimi
        5Dairesel Hareket, Merkezkaç, Referans çerçeveleri, Hissedilen Yerçekimi 
        6Ağırlık-Hissedilen Yerçekimi, Ağırlıksızlık Serbest Düşme, Yörüngelerdeki Sıfır Çekim (yanlış adlandırma) 
        7Ağırlık, Hissedilen Yer çekimi, Ağırlıksızlık, Serbest Düşme, Yörüngede Hissedilmeyen Yerçekimi 
        8Sürtünme KuvvetleriÖdev-2 Teslimi
        9Sınava Hazırlık Tekrarı-1 
         Sınav-1 
        10Hooke Kanunu, Yaylar, Basit Harmonik Hareket Sarkaç, Kü*** Açı Yaklaşımı 
        11İş, Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Korunumlu Kuvvetler, Mekanik Enerjinin Korunumu, Newton’un Evrensel Çekim Kanunu 
        12Korunumsuz Kuvvetler, Direnç Kuvvetleri, Hava Direnci, Limit HızÖdev-3 Teslimi
        13Potansiyel Enerji, Basit Harmonik Hareketi Türetmek için Enerji Faktörü 
        14Kurtulma Hızları, Kapalı ve Açık Yörüngeler, Dairesel Yörünge, Çeşitli Enerji Türleri, Güç 
        15Momentum, Momentumun Korunumu, Kütle MerkeziÖdev-4 Teslimi
        16Çarpışmalar: Esnek ve Esnek Olmayan, Kütle Merkezi Referans Çerçevesi 
        17İmpuls, Roketler 
        18Sınava Hazırlık Tekrarı-2Ödev-5 Teslimi
         Sınav-2 
        19Dönen Katı Cisimler, Eylemsizlik Momenti, Paralel ve Dik Eksen Teoremi, Dönme Kinetik Enerjisi, Volanlar, Nötron Yıldızları, Pulsarlar 
        20Açısal Momentum, Tork, Açısal Momentumun Korunumu, Dönen Nötron Yıldızları, Yıldız Çökmeleri 
        21Tork, Salınan Cisimler, ÇemberlerÖdev-6 Teslimi
        22Kepler Kanunları, Eliptik Yörüngeler, Uydular, Yörünge Değiştirmeler, Jambon Sandviçi 
        23Doppler Etkisi, Çift Yıldızlar, Nötron Yıldızları ve Kara Delikler 
        24Yuvarlanma Hareketi, Jiroskop, Anlaşılması ZorÖdev-7 Teslimi
        25Statik Denge, Kararlılık, İp Cambazı
        26Esneklik, Young Modülü 
        27Akışkanlar Mekaniği, Pascal Prensibi, Hidrostatik Atmosfer Basıncı, Lastiklerdeki ve Akciğerlerdeki Fazlalık Basınç 
        28Hidrostati, Archimed Prensibi, Akışkanlar Dinamiğ, Botunuzu Batmadan Ne Yüzdürür? Bernoulli DenklemiÖdev-8 Teslimi
        29Sınava Hazırlık Tekrarı-3 
         Sınav-3 
        30Basit Harmonik Salınımlar, Enerji kavramı, Burulma Sarkacı 
        31Zoruna Salınımlar, Normal Modlar, Rezonans, Doğal Frekanslar, Müzik Aletleri 
        32Isı - Termal GenişlemeÖdev-9 Teslimi
        33Kinetik Gaz Teorisi, İdeal Gaz Kanunu, İzotermal Atmosfer, Faz Diyagramları, Faz Geçişleri 
        34Mükemmel Kuantum Dünyası, Klasik Mekaniğin Geçersizliği 
        35Elveda Özel, Yüksek Enerji Astrofiziği 
         Final Sınavı 

        • Ders Notları

          Bazı dersler için ilave notlar mevcuttur. 


          Ders No (#)BaşlıklarDers Notları
          1Birimler, Boyutlar, Ölçümler ve İlişkili Belirsizlikler, Boyut Analizi ve ÖlçeklendirmeMemelilerin Uyluk Kemiği (PDF
          5Dairesel Hareket, Merkezkaç, Referans çerçeveleri, Hissedilen YerçekimiGezegenler Hakkında Yörünge Bilgileri (PDF
          9Sınava Hazırlık Tekrarı-1Sınav #1 Hakkında Bilgi (PDF
          12Korunumsuz Kuvvetler, Direnç Kuvvetleri, Hava Direnci, Limit HızKüre üzerine etkiyen direnç kuvveti(PDF
          Karo Mısır Şurubu (PDF
          Çelik Rulman Bilyelerinin mısır şurubu içinde düşmesi (PDF
          Hava dirençli ve dirençsiz ortamda düşen balon (PDF
          Hava dirençli ve dirençsiz ortamda düşen çakıl taşı (PDF
          14Kurtulma Hızları, Kapalı ve Açık Yörüngeler, Dairesel Yörünge, Çeşitli Enerji Türleri, GüçEnerji ve Güç Tüketimi  (PDF
          17İmpuls, RoketlerRoket Denklemleri (PDF)  (W. H. Freeman & Company’ nin izniyle) Tipler, Paul A. "Roket İtme Gücü" Fen ve Mühendislik için Fizik, Cilt 1, Mekanik, Titreşimler ve Dalgalar, Termodinamik. 4. Baskı. W. H. Freeman ve Company /Worth Publishers (c), 1998, pp. 241-243. ISBN 9781572596733. (Alıntı)
          18Sınava Hazırlık Tekrarı-2Sınav #2 Hakkında Bilgi (PDF
          19Dönen Katı Cisimler, Eylemsizlik Momenti, Paralel ve Dik Eksen Teoremi, Dönme Kinetik Enerjisi, Volanlar, Nötron Yıldızları, PulsarlarVolan Teknolojisi (PDF
          22Kepler Kanunları, Eliptik Yörüngeler, Uydular, Yörünge Değiştirmeler, Jambon SandviçiKepler Kanunları Hakkında Bilgi (PDF
          Problem 8.2 (PDF
          Bilgisayar Gösterimi – Yakalamak ya da yakalayamamak! Bir Sandviçi Fırlatma-Yörüngedeki Peter ve Mary (PDF
          Kepler Tarafından Kullanılan Veriler(PDF
          23Doppler Etkisi, Çift Yıldızlar, Nötron Yıldızları ve Kara DeliklerÇift Sistemlerin Yörünge Eğikliği Etkisi (PDF
          24Yuvarlanma Hareketi, Jiroskop, Anlaşılması ZorDönen Cisimler Üzerine etkiyen Tork- Jiroskop Davranışı (PDF
          25Statik Denge, Kararlılık, İp CambazıLineer Hareketten Dönme Hareketine Dönüşüm (PDF
          26Esneklik, Young ModülüMetallerin Esnekliği (PDF
          29Sınava Hazırlık Tekrarı-3Sınav #3 Hakkında Bilgi (PDF
          33Kinetik Gaz Teorisi, İdeal Gaz Kanunu, İzotermal Atmosfer, Faz Diyagramları, Faz Geçişleriİdeal Gaz Kanunu (PDF
          Faz Geçişleri Üzerine Notlar (PDF

          • Ödevler

            Ders Kitabı
            Bu ders 1999’da anlatıldığı zaman,
             Ohanian, Hans C., Fizik,  Cilt 1. Genişletilmiş 2. Baskı, New York, NY: Norton, 1989. ISBN: 9780393957501.
            Bu kitap yeni versiyonu ile güncellenmiştir.
             Ohanian, Hans C., ve John T. Markert. Fen ve Mühendislik için Fizik,  Cilt 1, 3. Baskı, New York, NY: Norton, 2007. ISBN: 9780393930030. (2006 Güz dönemi için mevcut.)
            kitapları kullanılmıştır.

            Bu dersteki problemler ve okumalar, ders kitabının 2. Baskısından alınmıştır. Bu kitabın yeni 3.baskısı farklı sayfa ve problem numaralarına sahiptir. Bu sayfanın altındaki tablo 2.baskıdan alınan okuma sayfaları ve problem numaralarının 3. baskıdakilere karşılık gelenleri göstermektedir. Mümkün olduğu kadar, 2. baskıdan alınan her bir okuma ve problem, kitabın 3. baskısında eşdeğer kaynaklar ile eşlendirilmiştir. Eksik olan kaynaklar xx ile gösterilmiştir.

            Kitabın 2. baskısına verilen cevapların 3. baskıda karşılık gelen problemlerin çözümleri için geçerli olamayabileceğini belirtmek önemlidir. Çünkü bu problemler bazı durumlarda şeklen değiştirilmiştir.

            Çözümler Dove Pooley ve Dru Runner tarafından oluşturuldu ve izinleri alınmak kaydıyla kullanılır.

             
            ÖDEVLERÇÖZÜMLER
            Ödev 1 (PDF)(PDF)
            Ödev 2 (PDF)(PDF)
            Ödev 3 (PDF)(PDF)
            Ödev 4 (PDF)(PDF)
            Ödev 5 (PDF)(PDF)
            Ödev 6 (PDF)(PDF)
            Ödev 7 (PDF)(PDF)
            Ödev 8 (PDF)(PDF)
            Ödev 9 (PDF)(PDF)
            Ödev 10 (PDF)(PDF)

            Kaynaklar

            2. Baskıdan Okumalar

            2. baskıdaki Problem #

            3. Baskıdan Okumalar

            3. baskıdaki Problem #

            Ödev 1

            Okuma

            Giriş s. 1-18

             

            s. 1-21

             

            Okuma

            Bölüm 1 
            s. 1-20

             

            s. 1-27

             

            Okuma

            s. 25-43

             

            s. 28-57

             

            Okuma

            s. 53-68

             

            s. 69-88

             

            Okuma

            s. 74-81

             

            s. 94-112

             

            Okuma

            s. 74-80

             

            s. 94-112

             

            Okuma

            s. 86-90

             

            s. 115-118

             

            Problem 1.1

             

            1.01

             

            1.01

            Problem 1.2

             

            1.14

             

            1.17

            Problem 1.5

             

            1.08

             

            1.10

            Problem 1.6

             

            1.10

             

             

            Problem 1.7

             

            1.26

             

            1.38

            Problem 1.8

             

            1.29

             

            1.43

            Problem 1.9

             

            1.37

             

            1.56

            Problem 1.9

             

            1.38

             

            1.57

            Problem 1.11

             

            2.35

             

            2.71

            Ödev 2

            Okuma

            s. 84-86

             

            s. 112-115

             

            Okuma

            s. 99-112

             

            s. 130-150

             

            Okuma

            s. 123-134

             

            s. 191, xx

             

            Okuma

            s. 134-140

             

            s. 173-181

             

            Problem 2.1

             

            2.51

             

            2.98

            Problem 2.3

             

            3.08

             

            3.10

            Problem 2.4

             

            3.26

             

            3.34

            Problem 2.5

             

            3.27

             

            3.35

            Problem 2.8

             

            3.25

             

            3.25

            Problem 2.11

             

            4.10

             

            4.17

            Problem 2.12

             

            4.24

             

            4.38

            Problem 2.13

             

            4.30

             

            4.44

            Problem 2.14

             

            4.67

             

            4.67

            Problem 2.15

             

            4.49

             

            4.71

            Ödev 3

            Okuma

            s. 140-142

             

            s. 182-184

             

            Okuma

            s. 379-387

             

            s. 468-479

             

            Okuma

            s. 160-176

             

            s. 204-223

             

            Okuma

            s. 185-190

             

            s. 271-277, 288-292

             

            Okuma

            s. 9.1, 9.2 ve 9.5 (yörüngeler hariç)

             

            s. 217-277, 288-292

             

            Okuma

            s. 142-146 ve 190

             

            s. xx, 243

             

            Problem 3.1

             

            5.17

             

            5.81

            Problem 3.2

             

            5.26

             

            5.48

            Problem 3.3

             

            5.29

             

            5.52

            Problem 3.4

             

            5.31

             

            5.90

            Problem 3.5

             

            6.04

             

            5.39

            Problem 3.6

             

            6.13

             

            5.69

            Problem 3.7

             

            6.40

             

            6.30

            Problem 3.11

             

            6.15

             

            5.71

            Problem 3.12

             

            6.43

             

            6.33

            Problem 3.14

             

            6.47

             

            6.37

            Ödev 4

            Okuma

            s. 184-194(s.185-6 eşleşmiyor)

             

            s. 235-247

             

            Okuma

            s. 387-389

             

            s. 480-483

             

            Okuma

            s. 211-228

             

            s. 271-292

             

            Okuma

            s. 194-201

             

            s. 248-258

             

            Okuma

            s. 113-114

             

            xx

             

            Okuma

            s. 245-261

             

            s. 305-328

             

            Problem 4.3

             

            15.01

             

            15.03

            Problem 4.4

             

            15.04

             

            xx

            Problem 4.6

             

            15.11

             

            15.27

            Problem 4.7

             

            15.43

             

            15.72

            Problem 4.9

             

            7.08

             

            7.23

            Problem 4.10

             

            7.10

             

            7.11

            Problem 4.11

             

            7.52

             

            7.76

            Ödev 5

            Okuma

            s. 272-288

             

            s. 338-353

             

            Okuma

            s. 272-276

             

            s. 338-344

             

            Okuma

            s. 261-264

             

            xx

             

            Problem 5.1

             

            8.22

             

            8.28

            Problem 5.2

             

            8.25

             

            8.36

            Problem 5.3

             

            8.43

             

            8.105

            Problem 5.6

             

            9.15

             

            9.34

            Problem 5.7

             

            9.16

             

            9.35

            Problem 5.8

             

            9.28

             

            9.55

            Problem 5.9

             

            9.30

             

            9.56

            Problem 5.10

             

            10.12

             

            xx

            Problem 5.11

             

            10.13

             

            10.26

            Problem 5.12

             

            10.27

             

            10.44

            Problem 5.13

             

            10.45

             

            10.62

            Problem 5.14

             

            10.50

             

            xx

            Ödev 6

            Okuma

            s. 296-309

             

            s. 365-383

             

            Okuma

            s. 310-317 ve 327-329

             

            s. 399-405

             

            Okuma

            s. 336,  örnek 7

             

            xx

             

            Okuma

            s. 338,

            örnek 9

             

            xx

             

            Problem 6.1

             

            11.13

             

            11.45

            Problem 6.2

             

            11.23

             

            11.79

            Problem 6.8

             

            11.38

             

            xx

            Problem 6.11

             

            10.54

             

            xx

            Ödev 7

            Okuma

            s. 325-334  ve 394-396

             

            s. 394-405 ve 484-488

             

            Okuma

            s. 218-229

             

            s. 282-292

             

            Okuma

            s. 446-450

             

            s. 547-553

             

            Okuma

            s. 335-336 ve 339-345

             

            s. 406-410 ve 399-405

             

            Problem 7.1

             

            10.55

             

            xx

            Problem 7.3

             

            12.23

             

            12.48

            Problem 7.4

             

            12.23

             

            12.48

            Problem 7.5

             

            12.41

             

            12.65

            Problem 7.6

             

            12.45

             

            12.69

            Problem 7.7

             

            12.59

             

            xx

            Problem 7.8

             

            13.11

             

            13.96

            Ödev 8

            Okuma

            s. 354-364

             

            s. 429-444

             

            Okuma

            s. 365-369

             

            s. 445-449

             

            Okuma

            s. 466-478

             

            s. 565-578

             

            Okuma

            s. 478-483

             

            s. 580-586

             

            Problem 8.5

             

            13.45

             

            13.41

            Problem 8.6

             

            34

             

            15.62

            Problem 8.10

             

            13.50

             

            13.79

            Problem 8.11

             

            13.51

             

            xx

            Ödev 9

            Okuma

            s. 389-395

             

            s. 484-489

             

            Okuma

            s. 396-397

             

            xx

             

            Okuma

            s. 399-403

             

            s. 488-491

             

            Okuma

            s. 438-445

             

            s. 536-40 ve 543-46

             

            Okuma

            s. 515-527

             

            s. 628-641

             

            Problem 9.2

             

            14.16

             

            14.33

            Problem 9.3

             

            14.18

             

            14.35

            Problem 9.4

             

            14.50

             

            14.74

            Problem 9.5

             

            15.31

             

            xx

            Problem 9.6

             

            18.17

             

            18.30m

            Problem 9.7

             

            18.18

             

            18.31

            Problem 9.8

             

            18.24

             

            18.45

            Problem 9.9

             

            18.35

             

            18.61

            Problem 9.10

             

            18.5

             

            18.82

            Ödev 10

            Okuma

            s. 494-504

             

            s. 602-615

             

            Problem 10.5

             

            14.63

             

            14.85

            Problem 10.6

             

            20.13

             

            xx

            Problem 10.7

             

            19.17

             

            19.28

            Problem 10.8

             

            19.24

             

            19.35

            Problem 10.9

             

            19.16

             

            19.27

            Problem 10.10

             

            19.21

             

            19.32

            Problem 10.11

             

            19.28

             

            19.40m

            Problem 10.12

             

            20.05

             

            xx


            • Sınavlar

              Bu kesim, ekran okuma programları tarafından okunamayan dokümanlar içermektedir. # sembolü, bu tür dokümanları göstermek için kullanılmıştır. 
              Profesör Walter Lewin' in 8.01 dersinin 1990, 1992 ve 1993 yılı sınavları.

              SINAV HAKKINDA BİLGİSINAVLARÇÖZÜMLER
              Sınav-1 (PDF)(PDF)#(PDF)
              Sınav-2 (PDF)(PDF)#(PDF)
              Sınav-3 (PDF)(PDF)(PDF)
              Final Sınavı(PDF)(PDF)