B

1
Bölüm 2.

• Fiziksel Büyüklükler Birim Sistemleri

2

• Bölüm1 de Malzeme ve enerjinin, isleme tabi
  tutulmasi sonucu geçmisten gelen bilgi
  birikimiyle endüstriyel ürün nasil gelistirilir
  anlatildi. Bu çevrimler gerçeklestirilirken
  çikislarda standart bir deger elde edebilmek için
  fiziksel büyüklükleri ölçmeye ihtiyaç
  duyulmaktadir.Fiziksel büyüklükleri neden
  ölçeriz, Standart ölçme sistemleri, birimler,
  ortak birim sistemleri bu bölümde anlatilacak
  konulardir.

3
2.1 Ölçme tarihi

• Insanoglunun kiyaslama, ölçme ihtiyaci onun
  varolusu ile baslamistir. Yapmis oldugu ilkel
  makinalar ile birlikte endüstriyel ürünler
  gelistirmis, gelisen bilgi birikimiyle fiziksel
  büyüklükleri ayirt etmistir. Yasadigi toplum
  içerisinde malzeme ve hizmet alma için ölçmeye
  ihtiyaç duymustur. Çaglar boyunca uygarlasma ile
  birlikte, insanlar arasinda mal degisimi ile
  baslayan ilkel ticaret de gelismistir. Bunun
  neticesi insanoglu tek basina ve tabii toplumda
  yasarken de önceleri vücudunda ve çevresinde
  gözledigi basit dogal ve yerel mukayese ve kiyas
  vasitalarina basvurmus ve onlari kullanmistir.
• Mesela uzunluk ölçümünde parmak, karis, ayak,
  adim genislik ölçümünde ayak, karis, evle kütle
  ve agirlik ölçümünde avuç, parmak ucu, yudum,
  sepet vb.  Bunlarin bazilari, toplumun veya
  ülkenin kendine has veya müsterek resmi ölçü
  birimleri haline gelmistir.

4
2.1 Ölçme tarihi

• Karsilikli ticari alisveris birbirine yakin
  toplumlari ayni ölçü birimlerini kullanmaya
  zorlamis ve böylece standartlasma gereksinimi
  ilk kez ortaya çikmistir. Bundan sonra, her
  insanda farkli olan vücut yapisina ve her birinin
  farkli oldugu diger varliklarin büyüklüklerine
  bagli olmayan ölçekler hazirlanmaya baslanmistir.
  Ölçme isleminin kolaylikla yapilabilmesi için,
  ölçeklerin boyut ve kütleleri insaninkilerden
  daha küçük tutulmustur.

5
2.2 Ölçme neden gereklidir?

• 1. Uygun deger kontrolü
• 2. Verimlilik kontrolü
• 3. Kalite kontrolü
• 4. Güvenlik kontrolü
• 5. Enerji kontrolü

6
2.2.1. Uygun deger kontrolü

• Endüstriyel ürünler yapilirken ortak enerji
  paylasimlarimiz için ortak enerji kullanim
  alanlari olusturulur. Bu alanlar için örnek
  verirsek 220v/50Hz ile çalisan elektrikli
  cihazlar, benzinle çalisan araç motorlari, vb.
  ölçmeyle bu enerji degerlerine getirilen cihaz
  ortak ve yaygin kullanim alani bulurlar. Toplumun
  yararlanabilecegi ürünler haline gelirler.
  Özellikle tip, mühendislik, astronomi, gibi bilim
  alanlarinda hassas ve dogru ölçme çok önemlidir.

7
2.2.2. Verimlilik kontrolü

• üretim, çalisma ortami ve çalisma yöntemleri,
  isgücü, makine ve ekipmanlarin teknolojiye ve
  üretime uygunlugu, kapasite kullanimi,
  hammaddenin niteligi ve kullanimi ölçülerek
  verimlilik çemberinde gelistirilen endüstriyel
  ürünün gelisimi saglanir.

8
2.2.3. Kalite kontrolü Kalite güvence ürün
kalite seviyesinin istenen bir seviyede
tutulmasini ve tutarli olmasini saglayan tüm
ölçümleri içerir.
Piyasa arastirmasi
Tasarim,yeniden gelistirme
Dr. Deming sekilde görülen tasarim , üretim ,
satis ve piyasa arastirmasi döngüsünü 1950
yilinda tasarlamistir. Bu sekilde kalitenin
yeniden tasarimi sürekli olacak ve kalite sürekli
olarak gelisecektir .
üretim
satis
9
2.2.4. Güvenlik kontrolü Özellikle kullanim
güvenligi, enerji kaçagi, kopukluk, sizdirmazlik,
izolasyon, kullanim yeri uygunlugu, ürünlere
verilen standartlara uygunluk ölçümleridir.
10
2.2.5. Enerji kontrolü Harcanan enerjinin
saptanmasi, ürünün harcadigi enerjiye göre yapmis
oldugu isin ölçümü özellikle enerji kaynaklarinin
son derece kisitli oldugu son yillarda ürünlerin
hem az enerji harcamasi istenir. en az atik
enerji olusturmasi enerji kontrolünün konusu
içerisinde yer alir. Az atikli çevreyle dost
ürünlerin gelistirilmesi enerji kontrolü ölçümüne
baglidir.Beyaz esyalrin enerji tüketim siniflari
yanda verilmistir. Mümkün oldugunca az enerji
tüketen verimli A sinifi cihazlar üretmeli ve
kullanmaliyiz.
11
ENERJIYI VERIMLI KULLANMAK DÜNYAYI KORUMAKTIR
12
2.3 Ölçme tanimi

• Herhangi bir fiziksel büyülügü insanin
  anlayabilecegi sekile dönüstürme olarak ölçmenin
  genel tanimidir.Böylece verilen sayisal deger ile
  insan aklinda bir kiyaslama olusur. Birbiriyle
  karsilastirilip, karsilastirma sonucu sayisal
  olarak degerlendirilebilen büyüklüge "Fiziksel
  Büyüklük" denir. Ölçme ile yapilan is fiziksel
  büyüklüklerin karsilastirilmasidir..

13
2.3 Ölçme tanimi
Bir niteligin gözlenerek gözlem sonuçlarinin sayi
veya sembollerle gösterilmesine ÖLÇME
denir. Ölçmenin en az üç asamasi vardir 1.
Ölçülecek bir niteligin olmasi 2. Niteligin
gözlenebilmesi 3. Amaca uygun sayi ve sembollerle
gösterilmesi Ölçme ikiye ayrilir 1. Dogrudan
ölçmeBilinen bir birim büyüklükle ayni cinsten
bilinmeyen bir büyülügün karsilastirilmasidir. .
Ör uzunlugu m., agirligi kg. 2. Dolayli ölçme
Ölçmeye konu olan özelliklerin dogrudan
gözlenememesi ancak, kendileri ile ilgili oldugu
bilinen baska özellikler araciligi ile
ölçülmesidir. Ör zeka, basari
14
2.4 Ölçme ve Birim
Agirlik ölçüsü(kg) Uzunluk ölçüsü(m)
Farkli fiziksel büyüklükler birbiriyle
karsilastirilamaz.
Animasyonu iyi olabilir
Toplanmaz.

• Ölçmede hedef fiziksel büyüklügün sayisal
  boyutlarini alt ve üst katlariyla orantilamaktir.
  Ölçülecek olan büyüklükler degistikçe bu fiziksel
  büyüklüge ait ölçüm birimide degisir.
• Ölçme birimlerle tanimlanir.

15
2.5 BIRIM SISTEMLERI

• Uluslararasi Birim Sistemi (Systeme
  Internationale dUnites-International System of
  Units), 1960 yilinda toplanan 11. Tartilar ve
  Ölçüler Genel Konferansi nda (Conference
  Generalee des Poids et Mesures-CGPM) kabul
  edilmis ve tüm dillerde degistirilmeden
  kullanilmasi kararlastirilmistir. SI sistemi,
  fiziksel niceliklerin ad ve simgelerinin
  standartlastirilmasinda uluslararasi yetkiye
  sahip olan Uluslararasi Standartlasma Örgütü
  (International Organization for
  Standartization-ISO) tarafindan da kabul
  edilmistir. Bu örgütün

16
2.6 Birim tanimi

• Birim Ölçme isleminde kullanilmak üzere her cins
  fiziksel büyüklük için üzerinde kesin anlasmaya
  varilan belirli degere birim denir. Ülkemizin
  özellikle ihracatinda ve ithalatinda dünya ile
  bir uyum içinde olmasi için tanimda geçen belirli
  deger ifadesi yerellikten çikartilip uluslar
  arasi platforma 1931'de kabul edilen bir kanunla
  eski agirlik ve uzunluk ölçüleri
  degistirilmistir.

17
2.6 Birim tanimi

• Toplumlasma sürecine paralel olarak artan bilgi
  birikimi yaninda ekonomik ve teknolojik
  gereksinimler, ölçeklerin daha duyarli
  seçilmesine yol açmistir. Böylece, her ülkede
  uzunluk, kütle ve zaman gibi temel nicelikler
  için en çok kullanilan birimler seçilerek ilk
  birim sistemleri ortaya konmustur Ölçülen
  büyüklügün özelligine ve ölçümde aranan
  duyarlilik derecesine göre çesitli birim
  sistemleri
• kullanilmaktadir.
• C.G.S. (Santimetre-Gram-Saniye)
• M.K.S. (Metre-Kilogram-Saniye)
• M.Kp.S. (Metre-Kilopond-Saniye)
• M.N.S. (metre-Newton-Saniye)
• M.T.S. (Metre-Ton-Saniye)
• Ülkemizde 14/10/1971 tarihinden itibaren SI
  uluslararasi birim sistemine geçilmistir.

18
2.7 ULUSLARARASI BIRIM SISTEMiSI BIRIM SISTEMI

• Birimlerin, bütün dünyaya yayilmasina ve
  kolaylikla kullanilmasina çaba gösterilmektedir.
  Uluslararasi birimler sistemi SI (Systeme
  International DUnites), Günümüzde yaklasik 150
  ülke tarafindan kullanilmaya baslanmistir. Çok
  kisa süre sonra tüm Avrupa ülkeleri, yüzyillardir
  siki sikiya bagli olan Ingiltere de bile yeni
  yazilan kitaplarda SI birimleri
  kullanilmaktadir.Dünya genelinde 1954 yilindaki
  toplantida kabul edilen alti ana boyut ve birime
  dayanan SI birim sistemini benimsemistir.

19
2.8 Standart ölçme sistemlerini olusturan temel
kuruluslar

• Dünya ile entegrasyonu saglamak için
  Uluslararasi iki kurulus CGPM (Agirliklar ve Ölçü
  Konferansi) ve BIPM Uluslararasi metroloji
  enstitüsü ölçü sistemlerini tanimlar ve organize
  ve eder.

20
2.8 Standart ölçme sistemlerini olusturan temel
kuruluslar

• CGPM (Conférence Générale de Poids et
  Mesures)Uluslararasi Agirliklar ve Ölçü
  Konferansi Her dört yilda bir Paris'te toplanan
  konferans, bugün sayisi 51 olan üye ülkelerin
  yetkililerince olusturulur ve uluslararasi
  metroloji sisteminin koordinasyonundan
  sorumludur. Türkiye CGPM üyesidir ve Sanayi ve
  Ticaret Bakanligi tarafindan temsil edilmektedir.
  
• BIPM (Bureau International de Poids et
  Mesures)Uluslararasi metroloji enstitüsü
  Paris'in Sevr banliyösünde bulunan Enstitü bütün
  dünyada yapilan ölçümlerin dogrulugundan ve
  farkli ülkelerde yapilan ölçümlerin birbirleri
  ile denkliginden sorumludur. Bu enstitünün her
  endüstrilesmis ülkede teknik bir muhatabi
  bulunmakta (ulusal metroloji enstitüleri) ve
  BIPM'in uzmanlari ulusal metroloji enstitülerinin
  uzmanlari ile beraber çalisarak ülkeler
  arasindaki ölçüm denkligini olusturmak için
  faaliyet göstermektedir. Türkiye, TÜBITAK Ulusal
  Metroloji Enstitüsü (UME) ile BIPM'in
  faaliyetlerine katilmaktadir.

21
2.9 Ölçme sistemi resmi gazetede

• Uluslararasi Birimler Sistemine Dair Yönetmelige
  geçildi. Zaman içerisinde çesitli degisimlere
  ugrayan yasanin en son hali ( 80 / 181 / AT ) (
  Resmi Gazete 21 Haziran 2002 tarih, 24792 sayi
  ile yayinlandi. SI birim sisteminin temel
  birimleri dünyada 7 fiziksel büyüklügün ve 2
  yardimci büyüklügün kabulu ile uluslar arasi
  birim sisteminde birimleri sabitlenmistir.
  Dünyanin her yerinde yaygin hale getirilmeye
  çalisilmaktadir.

22
2.10 SI birim sisteminin temel birimleri
Büyüklük Birimler Birimler
Büyüklük Ismi Sembolü
Uzunluk (L) metre m
Kütle (m) kilogram kg
Zaman(t) saniye s
Elektrik akim siddeti(i) Amper A
Termodinamik sicaklik(T) Kelvin K
Madde miktari(M) mol mol
Isik siddeti(I) kandela cd
Tamamlayici SI Birimleri
Büyüklük Birimler Birimler
Büyüklük Ismi Sembolü
Düzlem açisi radyan Rad
Uzay açisi steradyan Sr
23
2.11 Temel birimlerden türetilmis birimlere geçis

• Temel birimler bir araya gelerek türetilmis
  birimleri olustururlar. Çok bilinen newton, jolue
  vb. örnek olarak

Ivme Hizin birim zamandaki (1 s) deiimi a ile
gösterilir a(m/s)/s m/s2 Türetilmis birim
olan Newton F harfiyle gösterilir. F m.akg.
m/s2 Birimi newton
24
2.11.1 Isim ve Sembolleri Olan Türetilmis SI
Birimleri
Büyüklük Birimler Birimler Istisna Istisna
Büyüklük Ismi Sembolü Diger SI Birimleri Temel Birimler veya tamamlayici SI Birimi
Frekans Hertz Hz s-1
Kuvvet Newton N m.kg.s-2
Basinç, gerilim Pascal Pa N / m2 m-1 .kg.s-2
Enerji, is, isi miktari Joule J N m m2 .kg.s-2
Güç(1), isima akisi Watt W J / s m2.kg.s-3
Elektrik yükü, elektrik miktari Coulomb C s.A
Elektrik potansiyeli, potansiyel farki, elektromotor kuvveti Volt V W / A m2.kg.s-3.A-1
Elektrik direnci Ohm O V / A m2.kg.s-3.A-1
Elektrik iletkenligi Siemens S A / V m-2.kg-3.s3.A2
Elektrik kapasitesi Farad F C / V m-2.kg-1.s4.A2
Manyetik aki Weber Wb V s m2.kg.s-2.A-1
Manyetik aki yog. Manyetik indüksiyon Tesla T Wb / m2 kg.s-2.A-1
25
2.12 SI Birimlerin ast ve üst katlari
26
2.12.1 örnekler
27
2. 12.2 ilk kilogram
Oksitlenmemesi için, vakumlanmis cam kapta
saklaniyor.Bu prototipte yer alan ilk
kilogramlardan fakat zamanla tüm birimler
dünyanin her yerinde laboratuarda tanimlardan
üretilebilir hale getirilmistir.
28
2.13 SI Temel Birimleri Tanimlari
Uzunluk Birimi Uzunluk temel birimi metre dir. Bir metre, vakum içerisindeki isigin 1/299792468 saniyede kat ettigi hattin uzunlugudur.
Kütle Birimi Kütle temel birimi kilogram dir. Bir kilogram. Uluslar arasi kilogram prototipinin kütlesine esittir. 1 atmosfer basinç altinda 1 desimetreküp suyun kütlesi olarak tanimlansa da günümüzde kabul edilen, 39.4 mm çapinda ve 39.7 mm yüksekliginde platin-iridyum alasimindan yapilma bir silindirin kütlesidir
Zaman Birimi Zaman temel birimi saniye dir. Bir saniye, Cs-133 atomunun temel enerji durumunda, asiri iki ince yapi durumu arasindaki geçise karsi gelen isimanin (dalga boyunun) 9 192 631 770 periyodik süresidir.
Elektrik Akim Birimi Elektrik Akim birimi amper dir. Bir amper, dogrusal sonsuz uzunlukta, ihmal edilebilir dairesel enine kesitte ve biribrinden bir metre uzaklikta, bosluga yerlestirilmis paralel iki iletkenden geçirildiginde, bu iletkenler arasinda beher metre basina 2.10(-7) Newton luk bir kuvvet meydana getiren sabit elektrik akimidir.
Termodinamik Sicaklik Birimi Termodinamik sicaklik birimi kelvin dir. Bir kelvin, Termodinamik sicaklik birimi kelvin cinsinden, suyun üçlü noktasinin termodinamik sicakliginin 1/273,16 lik kesiridir.
Madde Miktari Birimi Madde miktari temel birimi mol dur. Bir mol, 0,012 kg C-12 içindeki atomlarin sayisi kadar olan bir sistemdeki madde miktaridir. Mol, kullanildiginda temel maddeler belirtilmeli ve bunlar atomlar, moleküller, iyonlar, elektronlar, baska parçaciklar veya böyle parçaciklarin belirli gruplari olabilir.
Isik Siddeti Temel Birimi Isik siddeti temel birimi kandela dir. Bir kandela, verilen bir yönde 540.10(12) Hz frekansli monokromatik isin yayan ve bu yöndeki enerji siddeti 1/683 W/st (sr steraradyan) olan bir kaynagin isik siddetidir.
29
SI Temel Birimleri Tanimlari
Düzlem Açi birimi Düzlem açr birimi radyan dir. Bir radyan, daire çemberini yariçap uzunlugunda kesen iki daire yariçapi arasindaki açidir.
Uzay Açi Birimi Uzay açi birimi steraradyan dir. Bie steraradyan, tepe noktasi kürenin merkezinde olan, küre yariçapina esit uzunlukta bir karenin alanina esit kürenin yüzeyini ayiran koninin uzay açisidir.
30
2.13.1 Düzlem açisi radyan
Herhangi bir düzlem açisi ? kapsanan uzunlugun
yariçapa oranidir.
?
Sayet kapsanan çevre uzunlugu çember yariçapina
esitse, düzlem açisi ? bir radyana esit demektir
(1 rad).
31
2.13.2 Kati Açi Steradyan Dört yariçapin alan
Aya sahip yüzeyi olusturdugu küreyi
göstermektedir. Sayet A r2 ise, kati açi, ? bir
steradyana esittir (1 sr).
Kati açi kapsanan alanin yariçapin karesine orani
olarak tanimlanir
32
2.14 Radyan ve derece çevrimleri

• Merkezi koordinat eksenlerinin
  baslangiçnoktasi ve yariçapi bir birim uzunlukta
  olan çembere birim çember ya da trigonometri
  çemberi denir.
• Birim çemberde yariçap r1 oldugundan çevresi 2p
  dir. Çemberin çevresi 360 derecedir.
• Çemberin çevresi 360 derece 2p radyan

33
2.15 Çalisma sorulari

• 1) Asagidakilerden hangileri Temel birim
  degildir?
• A)Mol B)Kandela C)Kelvin
• D) Amper E) Volt

34
Çalisma sorulari

• Bir çemberde çevrenin dörtte birini gören merkez
  açi kaç derece ve kaç radyandir?