ÖSS 2006 Soru Ve Cevaplarının İncelenmesi

(Kaynak: “ÖSS 1981-2006, ÖYS 1981-1998 fizik soruları ve ayrıntılı çözümleri. Gülşen Özgül, Özgül yayınları.”)

Bilindiği gibi gerçek bilgi sahibi olmak ve bilimsel düşünceyi geliştirmek bizim gibi toplumlarda hiçbir zaman ön plana çıkmıyor. Herkes diploma peşinde. Diğer yandan biliyoruz ki, en büyük bilim adamları, matematikte ve fizikteki en büyük buluşlarını 22-26 yaşları arasında yapmışlardır. Örneğin Einstein (1879-1955) 24 yaşında yaptığı çalışması için Nobel ödülü almış ve 25 yaşında yaptığı iş ile dünyanın en büyük bilim adamı olduğunu göstermiştir. Fransız matematikçi ve astronom Alexis-Clod Clero (18.yüzyıl) Paris Akademisi’nde ilk bildirisini sunduğunda 12 yaşındaydı. Fizik ve matematik konularında en büyük işleri yapmış kişilerden bazıları, ilk bilimsel makalelerini 13-14 yaşlarında yazmışlardır (örneğin Maxwell ve Hamilton). Adını matematik tarihine yazdıranlar içinde, 21 yaşında düelloda öldürülmüş Evariste Galois (1811-1832) de vardır. İki yaşında kitap okumaya başlayan ünlü fizikçi Thomas Young (1902-1984), içlerinde Türkçe ve Arapca da bulunan yaklaşık on dil biliyordu ve 23 yaşında tıpta doktora yapmıştı. Dirac Paul (1902-1984) ve Heisenberg Werner (1901-1976) gibi dehalar da böyle genç yaşlarında zirveye ulaşmışlardır.
Lise yıllarında çok büyük hızla gelişmenin ne kadar önemli olduğu yukarıdaki örneklerden anlaşılmaktadır. Bu da bize çocukların (dolayısıyla toplumun) geleceğinde en büyük etkisi olan ÖSS sınavlarına ne kadar ciddi yaklaşmamız gerektiğini gösteriyor. Bizim eğitim sistemimiz bu sınavlara odaklanmıştır. Bu nedenle de biz ÖSS sınav sorularını ve cevaplarını incelemek ve karşılaştığımız kusurları ve yanlışlıkları ortaya çıkarmak yönünde adım atmağa karar verdik. Bizim buradaki amacımız, fizikle ilgili bir olayla ilgilenirken bu olayla beraber birçok fiziksel başka olayların olduğunu unutmamak ve bu şekilde düşünmeyi alışkanlık haline getirmek olmalıdır. Çünkü doğa böyle davranıyor, hiçbir olayı ihmal etmiyor. Şimdi 2006 yılın ÖSS sınav soruları ve çözümlerindeki kusurları tartışmağa başlayalım.
Fizik 1 Soruları

Bölüm 3, soru 1.

Yere göre akıntı hızı VA olan bir ırmağın kıyısındaki K, L, M, N noktalarından yüzmeye başlayan X, Y, Z, W yüzücülerinin suya göre hız vektörleri şekildeki gibidir.

Bu yüzücülerden hangi ikisi karşı kıyıya aynı noktadan çıkar? A) X ile Y B) X ile W C) Y ile Z D) Y ile W E) Z ile W

Genelde ırmak ve nehirlerin kıyıları biri diğerine paralel düzlemler şeklinde olmazlar. Bu şekilde beton kanallar olabilir. Diğer yandan hiçbir zaman suyun hızı, suyun her yerinde aynı olmaz. Suda yüzen kişilerde sabit hızlarla yüzemezler. Bu nedenle, hiç olmazsa, kanalda yüzen ve pusula kullanan motorlu kayıklardan söz edilse daha iyi olur. Fiziği matematik işlemler haline getirerek kaybetmemeli. Fizikte göz ardı ettiklerimizin önemleri anlaşılmalıdır. Eğer eğitim bu şekilde olmaz ise bizler en ciddi hayat meselelerinde de problemlere basit şekilde bakmaya alışkın oluruz.
Cevap olarak A verilmiştir ve bu da doğrudur.
Bölüm 4, soru 2. Birer ipe bağlı X, Y cisimleri bir sıvı içinde şekildeki konumda dengede kalıyor.

İplerdeki gerilme kuvvetlerinin T_x, T_y büyüklükleri sıfır olmadığına göre,

I. X in özkütlesi Y ninkinden büyüktür.II. X in kütlesi Y ninkinden büyüktür.III. T_x, T_y den büyüktür.Yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) Yalnız I ve II E) Yalnız I ve III Çoğu zaman soru çözümlerinde şekillerden gördüklerimize inanmamız ve verilen bilgilerin kullanılması istenir. Örneğin Bölüm 4, soru 2 deki gibi. Şekilden cisimlerin yarıçapları eşit olan küreler oldukları büyük olasılıkla görünmektedir. Eğer bu cisimler küre şeklinde değillerse soru yalnızca yoğunluklar problemine dönüşür ve önemini kayıbeder. Çünkü bu durumda II. seçenek de anlamını yitiriyor. Burada amaç fizik soruları çözmektir, bulmacalar değil. Bu sorunun doğru cevabı A olarak verilmiştir. Ama bu cevap çok basit bir yaklaşım için geçerlidir. Düşünen insan cevap olarak D yi seçer. Şimdi önemli incelikleri göz önüne alalım. İpler aynı özelliklerde ve kütleleri göz ardı edilebilmelidir, aynen onların sıvıyı soğurmaları gibi. Diğer yandan ve en önemlisi sıvının viskozitesi büyükse, cisimler de pürüzlü iseler I. seçenek de kesin cevap olamaz. Çünkü cisimleri şekilde bulundukları yerlere yerleştirerek iplerdeki gerilmeleri kendimiz oluşturabiliriz ve onlar bu durumlarını uzun süre koruyabilirler. Şekildeki cisimlerin çapları 5 mm dir ve cetvel kullanarak ölçmedeki hata payı cisimlerin gözle eşit olmalarının tespitindekinden daha az değildir.

Bölüm 6, soru 1.

Sürtünmesiz yatay bir düzlemde duran K cismini, ok yönünde hareket ettiren şekildeki F₁, F₂ kuvvetleri t sürede W işini yapıyorlar. Buna göre, hareket yönü aynı kalmak koşuluyla,I. F₁ in büyüklüğünü artırmaII. F₂ nin büyüklüğünü azaltmaIII. K nin kütlesini azaltma işlemlerinden hangisi yapılırsa, aynı t sürede yapılan W işi artar? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ya da II E) I ya da III Şimdi eleştiriler yapalım. İş ve enerjinin birimleri aynıdır, ama bunlar farklı fiziksel niceliklerdir. İş her hangi bir kuvvete karşı yapılabilir. Karşı koyan kuvvet yoksa veya hareket yoksa iş yapılmıyor demektir (Uygulanan net kuvvet ile yerdeğiştirme arasındaki açıyı da unutmamak gerekli bu açı 90⁰ ise yine iş yapılmamış olur). Burada hareket var sürtünme ise yoktur. Bu durumda cisim üzerinde iş yaparak onun şekli değiştirilebilir (deforme edilebilir). Şekilden görüldüğü gibi cisme etki eden kuvvetlerin büyüklükleri aynı, yönleri ise tam zıtdır. Böyle olduğundan onlar K cismini yalnız deforme edebilirler. Bu kuvvetler cismi uzatarak moleküler kuvvetlere karşı iş yaparlar. Bu iş yapma süreci, cismin iki parçaya bölünmesi veya moleküler kuvvetlere karşı koyarak dış kuvvetlerin dengelenmesi ile biter. Soruda, aynı zamanda K cisminin F₂ yönünde hareket ettiği ve F= F₂ – F₁ in hareketle bağlantısı olduğu belirtilmiştir. Ama şekilden F kuvvetinin göz ardı edilebilecek kadar küçük olabileceğini görüyoruz. Buradan açıkça anlaşılır ki K cisminin kütle merkezi çok küçük sabit bir ivme ile hareket ediyor ve kinetik enerjisi artıyor. Ama bunlar bizi birinci öncelikle ilgilendirmemeli, çünkü soruda yapılan iş ile ilgilenmemiz isteniyor. Etki-tepki kanununu ve cismin F kuvveti yönünde hareket ettiğini göz önüne alırsak F₁ kuvvetinin artmasının etkisi ile cismin deformasyonu ile bağlı yapılan işin de kesinlikle artacağını söyleyebiliriz. Çünkü F₁ kuvveti hareketi durdurmağa yönelmiştir. F₂ nin azalması yapılan işi azaltır. Cismin kütlesinin değişmesinin etkisini, deformasyonun olduğu durumda değerlendirme imkanımız yoktur. Böylece sorunun cevapı A olmalıdır. Bakalım ÖSS sınav uzmanları soruyu nasıl çözmüşler. Çözümde W=F X ifadesini ve F₁ - F₂ = F olduğunu görüyoruz. Böyle bir ifade, X yolu boyunca sabit bir sürtünme kuvveti olduğunda yazılabilirdi. Ama yanlış olarak veya öğrenciyi kandırmak için (bu çok yanlış uygulamadır ve bu yolla fizik değil, uyanıklık öğretilebilir) şekli yanlış verilmiş ve gerçekte F = F₁ - F₂ olması gerekirdi. Diğer yandan yanlış olarak enerji değişimine iş görülür değilmiş. Enerji değişimine eşdeğer karşılıkta iş yapılabilir, ama enerji değişiminin karşılığı bu soruda iş değil. Gerçekten F = F₁ - F₂ > 0 ise, cisim sabit ivme ile hızlanmaktadır. Böyle düşünerek cismin deformasyonunu göz ardı edelim ve onun kinetik enerjisinin artmasına bakalım. Doğru boyunca hareket eden ve cismin içinden geçen eksene göre dönmeyen cismin kinetik enerjisi E_kin = mv²/2 dir. Cisme F kuvveti etki etmeden önce onun hızı sıfır ise,v = at =Ft/m. Bu ifadelerden görüyoruz ki, cismin kütlesi azaldıkça onun kinetik enerjisi daha çabuk artar. Ama F azalırsa enerjinin artma hızı ilk durumundakinden daha az olur. Bu nedenle de cisim t süresinde daha az kinetik enerji kazanır. Böylece aynı sonucu ifade eden I ve II seçenekleri işimize yaramıyor. Cisme F kuvveti etki etmeden önceki hızı, F kuvveti yönünde ise enerjinin artış hızının ifadesi biraz farklı olur, ama yine de onun enerji artışı azalmış olur. Böylece bu tür çözüm yapıldığı zaman doğru cevap C oluyor, yani ÖSS uzmanlarının yanlış yöntem ile buldukları ile aynı. Ama soruda verilen koşullar kesin olmadığından diğer cevaplara da varmak mümkündür. Sorunun içerdiği ifade: “K cismini, ok yönünde hareket ettiren şekildeki F₁ , F₂ kuvvetleri”, ama şekilden görüldüğü gibi F₁ kuvveti hareketi engelleyendir. Okur diyebilir ki bu yapılan eleştiriler detaydır ve biz soruyu çözeceğimiz zaman bunları görmezden gelmeye (düşünmemeye ve bilmemeye) alışkınız. Doğru alışkınız, pek fizik bilmemeye, bilime ve teknolojiye katkıda bulunmamaya. Düşüncelerimize sınırlar koymaya ve söylenildiği gibi düşünmeye.