BİYOMEKANİK · HAFTA 2

Büyüklükler, Birimler
ve Vektörler

Metre, kilogram, saniye ve yönü olan bir ok: her ölçümün dili.
Prof. Dr. İzzet İNCE
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi · Spor Bilimleri Fakültesi
Antrenörlük Eğitimi Bölümü · 2026–2027
Bugün

Dersin Yol Haritası

2019'da değişen kilogram tanımından başlıyoruz; SI birimlerini, ön ekleri, birim dönüşümünü ve boyut analizini görüp vektörleri bileşenlerine ayırıyor ve uzun atlamada kalkış hızını canlı bölüyoruz.
01

SI ve türetilmiş birimler

02

Ön ekler ve dönüşüm

03

Boyut analizi

04

Skaler ve vektör

05

Canlı: bileşenler

06

Vektör toplama

Bugünün sonunda bir kalkış hızını yatay ve dikey bileşenlerine ayırıp ne anlama geldiğini söyleyebileceksiniz.
Önce Temel · Ölçüm ve Kanıt Dili

Sonraki İki Slaytın Dört Kelimesi

Sıradaki slaytlarda bir kilogram tanımı ve bir uzun atlama çalışması var. Metinde geçen kelimeleri önce sadeleştirelim.
Hz (hertz)

Saniyedeki sayı

Saniyede kaç ölçüm ya da kare alındığını söyler. 100 Hz video saniyede 100 kare çeker, kareler arası 0,01 s; 30 Hz telefon videosunda 1 ÷ 30 ≈ 0,033 s.

Kalibrasyon

Aleti bilinen değerle ayarlamak

Tartıya 20 kg'lık standart bar koyarsınız; 20,4 gösterirse 0,4 kg fazla okuyor demektir ve ayarı düzeltilir. Kilogramın bağlandığı Planck sabiti (evrenin her yerinde aynı değeri taşıyan bir fizik sayısı) her yerde aynı olduğu için ayar her ülkede aynı kalır.

Etki büyüklüğü (d)

Farkın büyüklüğü

İki grubun ortalaması arasındaki farkın, grupların kendi içindeki oynamaya göre ne kadar büyük olduğu. Yaygın eşikler: 0,2 küçük, 0,5 orta, 0,8 büyük. d = 1,05 büyük bir farktır.

Anlamlı fark ve ICC

Şans mı, gerçek mi

İstatistiksel olarak anlamlı: fark şansla açıklanamayacak kadar büyük. ICC: aynı şeyi tekrar ölçünce sonuçların tutarlılığı; 0 ile 1 arasındadır, 0,90 üstü çok yüksektir.

Bir kelime daha: bileşke

Birden fazla vektörün yerine geçen tek vektördür. Yatay hızı 8 m/s, dikey hızı 3 m/s olan atlayıcının bileşke hızı √(8² + 3²) = √73 ≈ 8,54 m/s'dir. Okunuşu: 8² = 8 × 8 = 64 ve 3² = 3 × 3 = 9; toplam 73. √ (karekök), kendisiyle çarpılınca içteki sayıyı veren sayıdır: 8,54 × 8,54 ≈ 73.

Bu Haftanın Dünyası · Kilogramın Yeni Tanımı

2019'da Kilogram Değişti, Tartınız Fark Etmedi

20 Mayıs 2019'dan beri kilogram, Paris'te saklanan metal bir silindire göre değil, Planck sabiti adlı bir doğa sabitine göre tanımlanıyor (BIPM, 2019; BIPM: Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosu).

Görünen

Sporcunun tartısı dün de bugün de aynı sayıyı gösteriyor. Günlük hayatta hiçbir şey değişmedi.

Görünmeyen

Her tartı, her kuvvet platformu, zincirleme bir kalibrasyonla bu tanıma bağlanır. Birim ortak değilse iki laboratuvarın sonucu karşılaştırılamaz.

Bu haftanın sorusu

Bir büyüklüğü nasıl tanımlar, nasıl birimlendirir ve yönüyle nasıl yazarız?

Görsel · Tartınız Planck Sabitine Nasıl Bağlanır?

Tanımdan Tartıya Beş Halka

Planck sabitih = 6,62607015 × 10⁻³⁴ J·sKibble terazisisabitten kilogram üretirUlusal enstitüTürkiye: TÜBİTAK UMEAkredite laboratuvarstandart ağırlıkları ayarlarKulüpteki alettartı, kuvvet platformu2019'dan beri kilogramın izlenebilirlik zinciribelirsizlik: tanımda sıfırher halkada biraz eklenirZincirin bir halkası kopuksa iki kulübün “70 kg”ı aynı şey değildir.
BIPM (2019) SI Broşürü, 9. baskı: Planck sabitinin değeri 20 Mayıs 2019'dan beri tanım gereği sabittir. Zincirdeki belirsizlik artışı şematiktir.
Ne anlama geliyor?Sporcunun tartısı her yıl kalibre ediliyorsa, gösterdiği sayı zincir boyunca Planck sabitine bağlanır. İki kulübün verisini karşılaştırmanın ön şartı budur.
Araştırma ne diyor? · 2026

Uzun Atlamada Farkı Hangi Bileşen Yaratıyor?

Wei ve ark. (2026) ulusal yarışmalarda 24 erkek uzun atlayıcıyı 100 Hz video ile inceledi: elit (8,00–8,20 m) ve alt elit (7,80–7,99 m).
8,63 m/s

Elitlerde kalkışta yatay hız

Alt elitlerde 7,77 m/s; fark büyük (d = 1,05).

Anlamlı değil

Bileşke kalkış hızı

Orta-büyük etki, ama istatistiksel fark yok.

Fark yok

Eklem açıları

Kalça, diz, ayak bileği açıları iki grubu ayırmadı.

Aynı büyüklükte hız, farklı yön: fark yatay bileşenin kalkışta korunmasında.
Görsel · Farkı Yatay Bileşen Yaratır

Elit Atlayıcı Kalkışta 0,86 m/s Daha Fazla Yatay Hız Koruyor

678910kalkışta yatay hız (m/s)Elit8,00–8,20 m · n = 118,63 ± 0,68Alt elit7,80–7,99 m · n = 137,77 ± 0,91Fark0,86 m/sd = 1,05büyük etkip = 0,018Çizgiler: ortalama ± standart sapma. Bileşke hız ve eklem açıları iki grubu anlamlı biçimde ayırmadı.
Wei ve ark. (2026), Front Physiol: 24 erkek uzun atlayıcı, ulusal yarışmalar, 100 Hz video; değerler özetten.
Ne anlama geliyor?Gruplar dağılımda üst üste biniyor ama ortalamalar arasındaki fark büyük (d = 1,05). Kalkışta yatay bileşeni daha çok koruyan atlayıcı daha uzağa gidiyor; eklem açıları ise iki grubu ayırmadı.
Geri Getirme · 5 Dakika

Önceki Haftalardan Ne Kaldı?

Notlara bakmadan cevapları bir kâğıda yazın, sonra açın. Hatırlamaya çalışmak, yeniden okumaktan daha kalıcı öğrenme sağlar (Roediger ve Karpicke, 2006).
Hafta 1

Kinematik ile kinetiğin farkı nedir?

Cevabı göster

Kinematik hareketi tanımlar (konum, hız, ivme); kinetik hareketin nedenini, yani kuvvetleri inceler.

Hafta 1

70 kg bir sporcunun ağırlığı kaç newtondur?

Cevabı göster

W = m · g = 70 × 9,81 ≈ 687 N.

Hafta 1

Etki ve tepki eşitse neden birbirini yok etmez?

Cevabı göster

Farklı cisimlere etki ederler; bir cismin hareketini yalnız ona etki eden kuvvetler belirler.

Önce Temel · Dört Kelime

Büyüklük, Birim, Skaler, Vektör

Bu haftanın bütün hesapları bu dört kavramın üzerine kurulu.

Büyüklük

Ölçülebilen şey: uzunluk, zaman, kütle, hız, kuvvet.

Birim

Ölçünün karşılaştırıldığı ortak ölçek: metre, saniye, kilogram. Sayı birimsiz anlamsızdır.

Skaler

Yalnız büyüklüğü olan: "maç 90 dakika sürdü", "sporcu 70 kg".

Vektör

Büyüklüğü ve yönü olan: "700 N yukarı", "9 m/s, yerle 20° açıyla".

Günlük dille

"Market 3 km uzakta" skalerdir; "market kuzeye 3 km" vektördür. Sporcuya "daha hızlı koş" demek yetmez, "hangi yöne" de söylenmelidir.

Hafta 2 · Öğrenme Çıktıları

Bu Hafta Sonunda Yapabilmeniz Gerekenler

Her çıktı, haftanın sonundaki uygulama görevinde ölçülür.
  • SI temel ve türetilmiş birimlerini tanımak; bir birimi temel birimlerle yazmak.
  • km/h ile m/s, ön ekler (kilo, mili, mikro) arasında dönüşüm yapmak.
  • Boyut analiziyle bir formülün doğru kurulup kurulmadığını denetlemek.
  • Skaler ile vektörü ayırmak; vektörleri toplamak ve bileşenlerine ayırmak.
  • Doğruluk ile kesinliği, sistematik ile rastgele hatayı ayırmak.
KISIM 01

Birimler

SI temel ve türetilmiş birimler, ön ekler.

Bölüm 1 · SI Sistemi

Yedi Temel Birim, Biyomekanikte Üçü Yeter

Uluslararası Birimler Sistemi (SI) yedi temel birim tanımlar; hareket analizinin hemen tamamı uzunluk, kütle ve zamanla kurulur.
BüyüklükBirimSembolSporda örnek
UzunlukmetremSıçrama yüksekliği 0,35 m; sprint mesafesi 30 m
KütlekilogramkgSporcu 70 kg; halter barı 20 kg
ZamansaniyesTemas süresi 0,2 s; 100 m derecesi

Diğer dördü

Amper (elektrik akımı), kelvin (sıcaklık), mol (madde miktarı), kandela (ışık şiddeti). Biyomekanikte EMG (kasın elektriksel etkinliğinin ölçümü) ve sıcaklık ölçümünde karşımıza çıkarlar.

Önce Temel · Hız, İvme, İş ve Güç

Tablodaki Büyüklükler Bir Koşucunun Soruları

Sıradaki tabloda beş büyüklük var. Hepsini aynı koşucuya sorulan bir soru olarak okuyun.
Hız

Ne kadar çabuk yol alıyor?

Yolu süreye böl: 100 m ÷ 10 s = 10 m/s.

İvme

Hızı ne kadar çabuk değişiyor?

Hız değişimini süreye böl: 0'dan 10 m/s'ye 2,5 s'de çıkan sporcu için 10 ÷ 2,5 = 4 m/s².

İş ve enerji

Kuvvetle yol aldırmak

Kuvveti, kuvvet yönündeki yolla çarp. Ali kızağı 100 N ile 2 m iterse 100 × 2 = 200 J. 1 joule, 1 N'luk kuvvetle 1 m itmektir. Enerji, iş yapabilme kapasitesidir ve aynı birimle yazılır.

Güç

İşi ne kadar çabuk yapıyor?

İşi süreye böl: 200 J'ü 0,5 s'de yapan 400 W, 2 s'de yapan 100 W üretir. 1 watt, saniyede 1 joule demektir.

İş aynı olsa da kısa sürede yapan daha güçlüdür.
Bölüm 1 · Türetilmiş Birimler

Temel Birimlerden Kurulan Birimler

Hız, kuvvet, güç: hepsi metre, kilogram ve saniyenin çarpımı ya da bölümüdür.
BüyüklükFormülBirimTemel birimlerle
Hızv = d ÷ tm/sm · s⁻¹
İvmea = Δv ÷ Δtm/s²m · s⁻²
KuvvetF = m · anewton (N)kg · m · s⁻²
İş, enerjiW = F · djoule (J)kg · m² · s⁻²
GüçP = W ÷ twatt (W)kg · m² · s⁻³

Okuma

s⁻¹ "saniyeye bölü" demektir; s⁻² "saniyenin karesine bölü". Bu yazım, bir birimin nereden geldiğini tek bakışta gösterir. Dikkat: tabloda W harfi iştir (İngilizce work); 1. haftada aynı harf ağırlık (weight) için kullanıldı. Hangisi olduğu birimden anlaşılır: iş joule (J), ağırlık newton (N).

Görsel · Üç Temel Birimden Altı Büyüklük

Metreden Watt'a Beş İşlem

uzunlukmm÷ shızm/sm · s⁻¹÷ sivmem/s²m · s⁻²× kgkuvvetNkg · m · s⁻²× miş, enerjiJkg · m² · s⁻²÷ sgüçWkg · m² · s⁻³Aynı zincir sayılarla:100 m10,44 m/s4 m/s²70 × 7 = 490 N100 × 2 = 200 J200 J ÷ 0,5 s = 400 WHer yeni birim bir öncekinin bölümü ya da çarpımıdır; temel birim değişmez: m, kg, s.
SI türetilmiş birimleri (BIPM, 2019). Sayısal örnekler bu haftanın ve H01'in slaytlarından; 400 W satırı 200 J'ün 0,5 s'de yapıldığı varsayımıyla hesap örneğidir.
Ne anlama geliyor?Kuvvetin birimi newton, aslında kg · m · s⁻²'dir. Bir birimin temel birimlerle yazılışını bilen öğrenci formülün doğru kurulup kurulmadığını hesap yapmadan görür.
Bölüm 2 · Ön Ekler

Çok Büyük ve Çok Küçük Sayılar

Ön ek, birimi 10'un bir kuvvetiyle çarpar. Spor verisinde en sık mili ve kilo görürüz.
Ön ekSembolÇarpanSporda örnek
kilok× 1000Kuvvet platformu 1 kHz: saniyede 1000 ölçüm
milim÷ 1000Sprintte yer temas süresi yaklaşık 100 ms (0,1 s)
mikroµ÷ 1 000 000EMG sinyali mikrovolt (µV) düzeyinde
megaM× 1 000 000Kemiğin dayanımı megapaskal (MPa; paskal, metrekareye düşen newtondur) ile yazılır

Dikkat: aynı harf, iki anlam

"m" tek başına metre, ön ek olarak mili demektir: 5 ms beş milisaniyedir, beş metre-saniye değil.

Görsel · On İkiden Fazla Sıfır Tek Cetvelde

Mikrodan Megaya: Her Adım 1000 Kat

10⁻⁶mikro µ10⁻³mili m10⁰temel10³kilo k10⁶mega MEMG sinyalimikrovolt (µV)sprintte temas≈ 100 ms = 0,1 s1 m, 1 s, 1 kgtemel birimlerkuvvet platformu1 kHz = 1000 ölçüm/skemik dayanımımegapaskal (MPa)Her büyük çentik bir öncekinin 1000 katı.
Logaritmik ölçek: eşit aralıklar eşit çarpanları gösterir. Örnekler önceki slayttaki tablodan.
Ne anlama geliyor?Mikro ile mega arasında on iki sıfır var (10⁻⁶ → 10⁶; 10⁶, 1'in arkasına altı sıfır yazmaktır, yani 1 000 000; 10⁻⁶ ise 1'in milyonda biridir). Ön ekler bu sıfırları yazmadan taşımanın yoludur: 100 ms ile 0,1 s aynı süredir.
Bölüm 2 · Adım Adım

km/h mı, m/s mi? İki Dönüşüm

1 km/h = 1000 m ÷ 3600 s = 1/3,6 m/s. Bu yüzden km/h'yi m/s'ye çevirmek için 3,6'ya böleriz.
Örnek 1 · Futbol

108 km/h'lik şut kaç m/s?

1) Verilen: 108 km/h · 2) İstenen: m/s · 3) Kural: ÷ 3,6

4) 108 ÷ 3,6 = 30 m/s · 5) Kontrol: saniyede 30 m, akla yatkın.

Örnek 2 · Atletizm

100 m'yi 9,58 s'de koşan sporcunun ortalama hızı?

1) v = d ÷ t = 100 ÷ 9,58 ≈ 10,44 m/s

2) km/h'ye: 10,44 × 3,6 ≈ 37,6 km/h. Bu ortalamadır; tepe hız daha yüksektir.

Görsel · İki Cetvel, Tek Katsayı

Üstteki Sayıyı 3,6 ile Çarpın, Alttakini Bulun

m/skm/h0051810361554207225903010835126yürüyüş1,4 m/s = 5 km/h100 m ortalaması (9,58 s)10,44 m/s = 37,6 km/h108 km/h'lik şut30 m/s = 108 km/hkm/h ÷ 3,6 = m/s | m/s × 3,6 = km/h
Hesap: 1 km/h = 1000 m ÷ 3600 s = 1/3,6 m/s. Yürüyüş hızı 1,4 m/s örnek değerdir; diğerleri önceki slayttan.
Ne anlama geliyor?Aynı hız iki dilde yazılır. km/h'deki sayı her zaman daha büyüktür; m/s'ye çevirirken sayı küçülmüyorsa bölmek yerine çarpmışsınızdır.
Hızlı yoklama · 1 dakika

108 km/h Kaç m/s?

Bir futbolcunun şutu 108 km/h ölçüldü.

DOĞRU CEVAP: C

1 km/h = 1000 m ÷ 3600 s = 1/3,6 m/s. 108 ÷ 3,6 = 30 m/s. Çarparsanız (388,8) saniyede 389 m gibi akla yatmayan bir sayı çıkar: kontrol adımı hatayı yakalar.

Formülü Parçalayalım · Hız Birimi Dönüşümü

3,6 Nereden Geliyor? 3600 Saniye ÷ 1000 Metre

3,6 ezberlenecek bir sayı değildir. Saatte 36 km giden bir bisikletçi saniyede kaç metre gider? Bu soru üç satırda çözülünce 3,6 kendiliğinden görünür.

Üç satır, bisikletçi örneği

1) 36 km = 36 × 1000 = 36 000 m. (1 km'de 1000 m var.)

2) 1 saat = 60 dakika × 60 saniye = 3600 s.

3) Saniyedeki yol = 36 000 ÷ 3600 = 10 m/s.

3,6'nın kaynağı: her km/h için 1000 ile çarpıp 3600'e bölmek, tek seferde 3600 ÷ 1000 = 3,6'ya bölmekle aynıdır. 36 ÷ 3,6 = 10.

Yönü karıştırmamak için: m/s'deki sayı her zaman küçüktür. km/h → m/s bölünür; m/s → km/h çarpılır.

Sahada karşılığı: GPS (uydu konum sistemi) yeleği tepe hızı 32,4 km/h gösteren kanat oyuncusu saniyede 32,4 ÷ 3,6 = 9 m koşar.

Ters yönde sağlama: 10 m/s × 3,6 = 36 km/h; bisikletçi örneğine geri dönülür.

Aynı dönüşüm, farklı sporlar

Durumkm/hm/s
Futbolda sert şut10830,0
Tenis servisi20055,6
Bisikletçi, düz yol4512,5
100 m, 9,58 s (ortalama)37,610,44
Yüzme, 100 m, 47 s (ortalama)7,72,13

Öğretim amaçlı örnekler; 100 m satırlarında önce yol ÷ süre, sonra × 3,6.

Akılda kalsın: yüzücü 7,7 km/h ile yürüyen birinden yalnızca biraz hızlı görünür, ama su, havadan yaklaşık 830 kat yoğundur. Hızlar aynı birime çevrilmeden karşılaştırılamaz.
Bölüm 3 · Boyut Analizi

Formül Doğru mu? Birimlere Bakın

Bir eşitliğin iki tarafı aynı birimde olmak zorundadır. Bu kural, hesabı yapmadan hatayı yakalar.
DenklemSol tarafSağ tarafSonuç
v = d × tm/sm · s✗ Yanlış kurulmuş
v = d ÷ tm/sm ÷ s✓ Uyumlu
F = m · aNkg · m/s²✓ N = kg · m/s²
h = g · t² ÷ 8m(m/s²) · s²✓ s² sadeleşir, m kalır

Uyarı

Boyut analizi yanlışı yakalar ama doğruyu kanıtlamaz: sayı katsayıları (8 gibi) birimsizdir, onları deney ve türetme belirler.

Formülü Parçalayalım · Birimleri Sadeleştirmek

Birimler Sayılar Gibi Çarpılır, Bölünür ve Sadeleşir

Kesirde 6 ÷ 6 = 1 olur. Birimlerde de s ÷ s = 1'dir. Her formülün sonucunu, birimleri sayılar gibi işleme sokarak kontrol etmek mümkündür.
Spor ve hesapSayılarBirimler satır satırSonuçNe anlama geliyor?
Voleybol: uçuş süresinden sıçrama, h = g · t² ÷ 89,81 × 0,5 × 0,5 ÷ 8(m ÷ s²) × s × s → s'ler sadeleşir → m0,307 mSonuç metre çıktığı için formül yükseklik verir.
Sprint: ivme, a = Δv ÷ Δt3,5 ÷ 0,5(m ÷ s) ÷ s = m ÷ s²7 m/s²"Her saniye hız 7 m/s artıyor."
Halter: bara uygulanan net kuvvet, F = m · a100 × 3kg × m ÷ s² = N300 NNewton, kg · m/s²'nin kısa adıdır.
Halter: bar 0,8 m kaldırıldı, iş W = F · d981 × 0,8N × m = J785 JJoule, newton ile metrenin çarpımıdır.
Aynı kaldırış 0,5 s'de: güç P = W ÷ t785 ÷ 0,5J ÷ s = W1570 WWatt, "saniyede yapılan joule" demektir.
Akılda kalsın: sonuç beklenen birimde çıkmıyorsa formül yanlış kurulmuştur. Bu kontrol sayıları hesaplamadan da yapılabilir.
Sade Dille · Birimler

Birimler Bir Bakışta

Sayı birimsiz anlamsızdır. Birim, iki kişinin aynı sayıyı aynı şey olarak okumasını sağlar.
1 · Ortak ölçek

SI sistemi

Uzunluk için metre, kütle için kilogram, zaman için saniye yeter. Hız, kuvvet, enerji gibi büyüklüklerin birimleri bu üçünden kurulur.

2 · Dönüşüm

Bölmek mi, çarpmak mı

km/h'yi m/s'ye çevirmek için 3,6'ya bölün: 108 km/h = 30 m/s. Kilo 1000 ile çarpar, mili 1000'e böler: 100 ms = 0,1 s.

3 · Boyut analizi

İki taraf aynı birimde olmalı

v = d × t yazarsanız sol m/s, sağ m · s çıkar ve eşitlik tutmaz. Hesap yapmadan hata yakalanır.

Yabancı kelimeler

SI: dünyada ortak kullanılan birim sistemi. Türetilmiş birim: temel birimlerden kurulan birim (N, J, W). Ön ek: birimi 10'un kuvvetiyle çarpan önek (kilo, mili, mikro). Boyut analizi: formülün iki tarafının birimini karşılaştırarak denetleme. Joule: enerji ve iş birimi. Watt: güç birimi, saniyede 1 joule.

KISIM 02

Vektörler

Skaler ve vektör, bileşenler, trigonometri.

Önce Temel · Ok, İşaret, Yer Değiştirme ve Momentum

Vektöre Geçmeden: Yönü Yazmanın Dört Yolu

Bir sayıya yön eklemek için ok çizer, işaret koyar ya da "başlangıçtan bitişe" diye düşünürüz. Dört kavram bunu sağlar.
Ok

Boy ve uç

Vektör bir okla çizilir: okun boyu büyüklüğü, ucu yönü gösterir. 8 m/s'lik hız ok boyu 8 birim, 4 m/s'lik hız 4 birimdir.

İşaret

Doğru üzerinde + ve −

Sağ yön artı, sol yön eksi kabul edilirse Ali +3 m/s, ters yönde koşan Veli −2 m/s olur. İşaret yön demektir; eksi "yavaş" demek değildir.

Mesafe ve yer değiştirme

Yol mu, başlangıçtan bitişe ok mu

Ali 100 m ileri, 30 m geri koşarsa mesafe 100 + 30 = 130 m, yer değiştirme 100 − 30 = 70 m ileridir.

Momentum

Hareket miktarı

Kütle × hızdır. 70 kg'lık sporcu 8 m/s ile koşarken momentumu 70 × 8 = 560 kg·m/s'dir; yönü hızla aynıdır.

Bölüm 4 · Skaler ve Vektör

Yönü Olan ve Olmayan Büyüklükler

Vektörü bir okla çizeriz: okun boyu büyüklüğü, ucu yönü gösterir.
Skaler

Yalnız büyüklük

Kütle (70 kg), zaman (10 s), mesafe (400 m), sürat (8 m/s), enerji (J), sıcaklık.

400 m koşup başlangıca dönen sporcunun mesafesi 400 m'dir.

Vektör

Büyüklük + yön

Yer değiştirme, hız, ivme, kuvvet, ağırlık, momentum.

Aynı sporcunun yer değiştirmesi sıfırdır: başladığı yerde bitirdi.

Sürat ve hız

Günlük dilde aynı kelimeyi kullanırız; fizikte sürat skalerdir (ne kadar hızlı), hız vektördür (ne kadar hızlı ve hangi yöne).

Görsel · Bir Tur, İki Cevap

400 m Koştu, Yer Değiştirmesi Sıfır

başlangıç = bitişmesafe 400 myer değiştirme 0 m100 m düz koşumesafe 100 m = yer değiştirme 100 mOrtalama sürat = mesafe ÷ süre400 m / 50 s = 8 m/sOrtalama hız = yer değiştirme ÷ süre0 m / 50 s = 0 m/s
Şematik pist çizimi; 50 s'lik tur süresi hesap örneğidir.
Ne anlama geliyor?Aynı turun süratini 8 m/s, hızını 0 m/s olarak yazmak ikisini de doğru yapar: sürat yolu, hız başlangıçla bitiş arasındaki oku ölçer.
Önce Temel · Açı, Dik Üçgen, sin ve cos

Eğik Bir Hızı İkiye Bölmenin Ön Bilgisi

Topu yerle belli bir açıyla atarsınız; ne kadar ileri ne kadar yukarı gideceğini iki sayı belirler. O iki sayıyı dik üçgenle buluruz.
Açı (derece)

Yerden ölçülen eğim

0° tam yatay, 90° tam dik yukarıdır, 45° ikisinin tam ortasıdır. Açı yerle vektör arasında ölçülür.

Dik üçgen

Üç kenar, üç ad

Bir köşesi 90° olan üçgendir. En uzun kenar hipotenüs, yani vektörün kendisi; yatay kenar yatay bileşen, dikey kenar dikey bileşendir. Pisagor: 3, 4, 5 üçgeninde 3² + 4² = 25, √25 = 5.

sin ve cos

Açıya bağlı iki sabit sayı

Hesap makinesindeki tuşlardır. cos 0° = 1, cos 60° = 0,5, cos 90° = 0. sin 0° = 0, sin 30° = 0,5, sin 90° = 1. Yataya cos, dikeye sin uygulanır.

Dört adımlık tarif

10 m/s, yerle 30°

1) Açıyı yerden ölç. 2) Yatay için cos, dikey için sin al. 3) Hızla çarp: 10 × cos 30° = 8,66 ve 10 × sin 30° = 5,00 m/s. 4) Kontrol: 8,66² + 5² = 75 + 25 = 100; √100 = 10.

Bölüm 4 · Bileşenler

Uzun Atlamada Kalkış Hızını İkiye Bölmek

Eğik bir vektör, yatay ve dikey iki bileşenin toplamıdır. Yatay bileşen ne kadar ileri, dikey bileşen ne kadar yukarı gideceğini belirler.
Kalkış hızı 9 m/s, yerle 20° açı (öğretim amaçlı değerler)
20° v = 9 m/s vx = 9 · cos 20° ≈ 8,46 m/s vy = 9 · sin 20°≈ 3,08 m/s
Bölüm 4 · Trigonometri

sin, cos ve Pisagor: Dört Satırlık Tarif

Dik üçgende en uzun kenar hipotenüstür (vektörün kendisi); diğer iki kenar bileşenlerdir.
Ne istiyorum?FormülOkunuşuÖrnek (9 m/s, 20°)
Yatay bileşenvx = v · cos θθ (teta): yerle yapılan açı9 × 0,940 ≈ 8,46 m/s
Dikey bileşenvy = v · sin θsin: açının karşısındaki kenar oranı9 × 0,342 ≈ 3,08 m/s
Bileşenlerden bileşkev = √(vx² + vy²)√: karekök; vx²: vx × vxvx = 8, vy = 3 → √73 ≈ 8,54 m/s
Bileşenlerden açıθ = tan⁻¹(vy ÷ vx)tan⁻¹: tanjantı verilen açı; dikey ÷ yatay oranını açıya çeviren hesap makinesi tuşutan⁻¹(3 ÷ 8) ≈ 20,6°

Hesap makinesi

Açıyı derece modunda girin. Radyan modunda sin 20 farklı bir sayı verir; radyanı 5. haftada göreceğiz.

Görsel · Açı Değişince Bileşenler

Açı Büyüdükçe Yatay Hız Erir

01234567890°15°30°45°60°75°90°kalkış açısıbileşen (m/s) · v = 9 m/syatay vx = v · cos θdikey vy = v · sin θ20° · uzun atlamavx = 8,46 m/svy = 3,08 m/syatay baskın45°vx = vy = 6,3620°'ye göre vx2,09 m/s daha düşük
Hesap: vx = 9 · cos θ, vy = 9 · sin θ; kalkış hızının açıdan bağımsız sabit kaldığı varsayılmıştır (öğretim amaçlı).
Ne anlama geliyor?20°'den 45°'ye çıkan atlayıcı yaklaşık 2,1 m/s yatay hız kaybeder. Uzun atlamada mesafeyi büyük ölçüde yatay hız taşıdığından atlayıcılar düşük açıyla kalkar.
Performans Merkezi · Canlı

Kalkış Hızını İkiye Bölmek

1

Uzun atlama: 9 m/s, 20° → vx 8,46, vy 3,08 m/s; tepe 0,31 s'de, 0,48 m.

2

"Elit atlayıcı": 9,2 m/s, 20° → vx 8,65 m/s. Wei ve ark.'nın elit ortalamasına yakın.

3

Açıyı 45° yapın: vy arttı, vx ne oldu? Neden atlayıcılar 45° ile kalkmaz?

4

"Futbol şutu"na geçin: 108 km/h önce m/s'ye çevriliyor.

Hız Vektörünü Bileşenlerine AyırmaYeni sekmede aç ↗
Formülü Parçalayalım · Bileşenlere Ayırma

cos ve sin Bir Okun İki Gölgesidir

Eğik duran bir çubuk düşünülsün. Güneş tam tepedeyse çubuğun yere düşen gölgesi yatay bileşendir; ışık tam yandan gelirse duvara düşen gölgesi dikey bileşendir. cos ve sin bu gölgelerin oranıdır.
θ (teta)

Yerle yapılan açı

Yerden kalkış açısı. Uzun atlamacı için θ = 20°.

cos θ · yer gölgesi

Yataya düşen pay

cos 20° ≈ 0,94: hızın %94'ü ileri gider: 9 × 0,94 ≈ 8,46 m/s.

sin θ · duvar gölgesi

Dikeye düşen pay

sin 20° ≈ 0,34: hızın %34'ü yukarı gider: 9 × 0,342 ≈ 3,08 m/s.

Ters tanjant · oran

Orandan açıya

Dikey ÷ yatay oranını açıya çevirir: 3 ÷ 8 = 0,375 → yaklaşık 20,6°.

Durum (öğretim amaçlı)Hız, açıYatay = v × cosDikey = v × sinNe anlama geliyor?
Uzun atlama kalkışı9 m/s, 20°8,46 m/s3,08 m/sHızın çoğu ileri gider; mesafeyi yatay hız taşır.
Futbolda havadan şut30 m/s, 30°25,98 m/s15,00 m/ssin 30° = 0,5 olduğundan dikey hız tam yarıdır.
Gülle atma13 m/s, 37°10,38 m/s7,82 m/sAtıcı hem ileri hem yukarı hız ister; açı ortaya yakındır.
Basketbolda serbest atış7 m/s, 52°4,31 m/s5,52 m/s45°'nin üstünde dikey pay yatay payı geçer: top yüksek bir yay çizer.
Akılda kalsın: cos "ne kadarı ileri?", sin "ne kadarı yukarı?" sorusunu cevaplar. İki gölgenin kareleri toplanıp karekökü alınınca yine çubuğun kendisi, yani toplam hız çıkar (Pisagor).
Bölüm 4 · Toplama

Kuvvetleri Toplarken Yön Önemlidir

Aynı doğrultudaki vektörler işaretleriyle toplanır; farklı doğrultudakiler bileşenleriyle.
Aynı yön

İki çekiş: 300 N + 200 N

Halat çekmede iki sporcu aynı yöne çekerse bileşke 500 N.

Ters yön

300 N − 200 N

Karşı takım 200 N ile çekerse net kuvvet 100 N, güçlü takım yönünde.

Dik yönler

80 N ileri, 60 N yana

Bileşke √(80² + 60²) = √10 000 = 100 N; toplamı 140 N değildir.

Kural

Vektör büyüklükleri ancak aynı doğrultudaysa doğrudan toplanır. Aksi hâlde önce bileşenlere ayırın, bileşenleri toplayın, sonra Pisagor'la birleştirin.

Görsel · Uç Uca Ekle

80 N + 60 N = 100 N

80 N ileri60 N yanabileşke 100 N36,9°Pisagor√(80² + 60²) = √(6400 + 3600) = √10 000= 100 NNeden 140 N değil?80 + 60 = 140 N yalnız aynı yöndeysedik yönde bileşke = 100 N
Hesap: bileşke = √(80² + 60²) = 100 N; açı = tan⁻¹(60 ÷ 80) ≈ 36,9°. Oklar ölçeklidir (1 N = 3 birim).
Ne anlama geliyor?İki kuvveti uç uca çizip başlangıçtan uca giden oku ölçün: 100 N. Dik yöndeki kuvvetlerin büyüklüklerini toplamak her zaman fazla çıkar.
Hızlı yoklama · 1 dakika

Dik Kuvvetler Nasıl Toplanır?

Bir sporcuya 80 N ileri, 60 N yana kuvvet etkiyor. Bileşke?

DOĞRU CEVAP: D

Dik vektörler Pisagor ile toplanır: √(80² + 60²) = √10 000 = 100 N. 140 N ancak iki kuvvet aynı yönde olsaydı çıkardı.

Bölüm 5 · Ölçüm Kalitesi

Tutarlı Ölçmek, Doğru Ölçmek Değildir

Vektörlerle yapılan hesaplar bir cihazın verdiği sayıyla başlar; cihazın hatası da hesaba taşınır. Glatthorn ve ark. (2011): OptoJump (yere dizilen ışık kapılarıyla uçuş süresini ölçen sistem) ile kuvvet platformunun uyumu çok yüksek (ICC 0,997–0,998), ama OptoJump sıçramayı hep yaklaşık 1,06 cm farklı ölçtü.
Sistematik hata

Hep aynı yöne sapma

Ayarı bozuk tartı, iki cihaz arasındaki sabit fark. Kalibrasyonla ya da düzeltme denklemiyle giderilir. Doğruluğu (gerçeğe yakınlık) bozar. Örnek: 40 cm sıçrayan voleybolcu her ölçümde 41 cm görünür.

Rastgele hata

Öngörülemeyen oynama

Sporcunun günlük değişkenliği, ölçüm gürültüsü. Tekrar ve ortalama ile azalır. Kesinliği (tekrarlanabilirlik) bozar. Örnek: aynı basketbolcu aynı gün 38, 41, 39 cm ölçülür.

Antrenör için

Aynı sporcuyu hep aynı cihazla ölçün. İki farklı cihazın sonuçlarını karşılaştırmadan önce aradaki sistematik farkı bilin. Güvenirliği Bilimsel Araştırma dersinde ICC ile ayrıntılı işliyoruz.

Görsel · İki Hata Türü

Toplu Vurmak, Merkeze Vurmak Değildir

Doğru ve kesinkalibre, tekrarlıKesin ama doğru değilsistematik hataDoğru ama kesin değilrastgele hataİkisi de değilikisi birlikteGlatthorn 2011: OptoJump ile platform ICC 0,997–0,998 ama hep −1,06 cm fark → ikinci hedef
Hedef tahtaları öğretim amaçlı simülasyondur (sabit tohum). Sayılar Glatthorn ve ark. (2011), J Strength Cond Res özetinden.
Ne anlama geliyor?Tutarlı ama kaymış bir cihaz (ikinci tahta) düzeltme denklemiyle kurtarılır: Glatthorn'a göre platform = 1,02 × OptoJump + 0,29 cm. Dağınık bir cihaz (üçüncü tahta) ancak tekrar ve ortalamayla iyileşir.
Sade Dille · Vektörler

Vektörler Bir Bakışta

Yönü olan büyüklük bir oktur ve toplanırken yönü hesaba katılır. Ölçerken de iki ayrı hata türü vardır.
1 · Skaler ve vektör

Yön var mı, yok mu

Kütle, zaman, sürat skalerdir; kuvvet, hız, yer değiştirme vektördür. 400 m'lik pistte bir tur atan sporcunun mesafesi 400 m, yer değiştirmesi sıfırdır.

2 · Bileşenler ve toplama

Bölmek ve birleştirmek

Eğik vektör yatay ve dikey iki parçaya ayrılır: 9 m/s ve 20° için 8,46 ve 3,08 m/s. Dik iki kuvvet Pisagor'la toplanır: 80 N ve 60 N birleşince 100 N olur.

3 · İki çeşit ölçüm hatası

Sabit sapma, rastgele oynama

Sistematik hata hep aynı yöne kayar ve doğruluğu bozar. Rastgele hata tekrarla azalır ve kesinliği bozar. Aynı cihazı kullanmak ikisini de kontrol etmeyi kolaylaştırır.

Yabancı kelimeler

Skaler: yalnız büyüklüğü olan nicelik. Vektör: büyüklüğü ve yönü olan nicelik. Bileşen: bir vektörün yatay ve dikey parçası. Bileşke: birden fazla vektörün yerine geçen tek vektör. Sistematik hata: hep aynı yöne kayan hata. Doğruluk: gerçek değere yakınlık. Kesinlik: tekrarda aynı sonucu verme.

KISIM 03

Uygulama

Mitler, Performans Merkezi, görev ve tartışma.

Mit mi, Gerçek mi?

Sahada Duyacağınız Dört Cümle

Her birine bu haftanın birim ve vektör bilgisiyle cevap verin.
Mit

"30 km/h ile 30 m/s aynı hızdır, birim fark etmez."

30 m/s = 108 km/h. Birim yazılmayan sayı, 3,6 kat hataya yol açabilir.

Mit

"İki kuvvet her zaman toplanır: 80 + 60 = 140 N."

Dik doğrultulardaysa bileşke 100 N'dir. Kuvvet vektördür, yönü toplamı değiştirir.

Kısmen

"Cihaz tutarlıysa doğrudur."

Tutarlılık kesinliktir; cihaz hep aynı miktarda yanılıyorsa tutarlı ama doğru değildir.

Gerçek

"Pistte bir tur atıp başladığım yerde bitirirsem yer değiştirmem sıfırdır."

Yer değiştirme başlangıçtan bitişe olan vektördür; kat edilen mesafe ise 400 m'dir.

Performans Merkezi'nde Uygula

Bu Haftanın Testleri ve Hesaplayıcıları

Kendi sprintinizi ölçün, birimlerini çevirin; sonuçları uygulama görevine yazın.
Eşli uygulama · 12 dakika

Sıra Sizde: Sporunuzdaki Bir Vektör

İkişerli çalışın. Sporunuzdan bir atış, sıçrama ya da vuruş seçin.
3 dk

Tahmin

Hızı ve açıyı tahmin edin (km/h ise m/s'ye çevirin).

→
3 dk

Böl

Araçla yatay ve dikey bileşeni bulun.

→
3 dk

Yorum

Hangi bileşen performansı daha çok belirliyor?

→
3 dk

Kontrol

Boyut analizi ve Pisagor ile sonucu kontrol edin.

Her vektörün bir büyüklüğü ve bir yönü vardır; ikisi de önemlidir.
Hafta 2 · Uygulama Görevi

Görev: Sprintimin Birimleri ve Vektörleri

Gelecek derse kadar, ikili çalışın.

1. Ölçüm ve birim

  1. 20 m sprintinizi telefonla videoya alıp süreyi saniye olarak ölçün (iki deneme).
  2. Ortalama hızı m/s ve km/h olarak hesaplayın; işlemi adım adım yazın.
  3. İki denemenin farkı rastgele hata mı, sistematik hata mı olabilir? Gerekçelendirin.

2. Vektör

  1. Bir atış ya da sıçrama fotoğrafında kalkış açısını yaklaşık ölçün.
  2. Kalkış hızını varsayıp (ör. 6 m/s) yatay ve dikey bileşenleri hesaplayın.
  3. Açıyı 10° artırırsanız bileşenler nasıl değişir? Tabloyla gösterin.
Uygulama Görevi · Puanlama Rubriği

Görevinizi Nasıl Değerlendireceksiniz?

Her ölçüt 0–2 puan: 0 eksik, 1 gelişiyor, 2 yetkin; toplam 8. Önce kendi görevinizi, sonra bir arkadaşınızınkini puanlayın.
Ölçüt1 · Gelişiyor2 · Yetkin
ÖlçümSüre var ama tek deneme ya da ölçüm yöntemi belirsiz.İki deneme; başlangıç ve bitiş anının nasıl belirlendiği yazılmış.
Birim dönüşümüSonuç doğru ama adımlar ya da birim eksik.m/s ve km/h adım adım; 3,6 katsayısının nereden geldiği açıklanmış.
Hata türüFark belirtilmiş, türü gerekçesiz.Farkın olası kaynağı sistematik ya da rastgele olarak gerekçelendirilmiş.
BileşenlerBileşenler hesaplanmış, açı değişimi yorumlanmamış.Bileşenler doğru; açı arttıkça yatayın azaldığı, dikeyin arttığı tabloyla gösterilmiş.

Akran değerlendirmesi

Arkadaşınızın görevine bir güçlü yön ve bir somut geliştirme önerisi yazın. Puan, önerinin gerekçesini göstermek içindir.

Tartışma · Sınıfta 15 Dakika

Radar 120 km/h Dedi, Video 28 m/s Buldu

Bir kulüp aynı şutun hızını radar tabancası ve video analiziyle ölçüyor; sonuçlar farklı çıkıyor. (Öğretim amaçlı vaka.)
1 · Teşhis

Aynı birimde mi?

İki değeri aynı birime çevirin: fark gerçekte ne kadar?

2 · Kanıt

Aynı şeyi mi ölçüyorlar?

Radar ve video topun hızını aynı anda mı, aynı doğrultuda mı ölçüyor? Vektör bilgisini kullanın.

3 · Öneri

Hangisine güvenelim?

Kulüp hangi yöntemi, hangi koşulla standart yapmalı?

Analist

"Radar hep daha yüksek gösteriyor, demek ki bozuk."

VS

Sizin cevabınız

Birim, ölçüm anı ve sistematik hata kavramlarına dayanan iki cümle.

Çıkış kontrolü · 2 soru

Aklınızda Ne Kaldı?

1. 9 m/s ve 20° ile kalkan atlayıcının yatay bileşeni yaklaşık kaçtır?

DOĞRU CEVAP: B

vx = 9 × cos 20° ≈ 9 × 0,94 = 8,46 m/s.

2. Wei ve ark. (2026): elit ve alt elit uzun atlayıcıları en çok ne ayırdı?

DOĞRU CEVAP: B

Elitlerde 8,63, alt elitlerde 7,77 m/s.

Kendini Sına

Soru Seti

Her soruda cevaptan sonra açıklama açılır.
Hafta 2 · Özet

Akılda Kalması Gerekenler

  • Biyomekaniğin temel birimleri metre, kilogram, saniye; diğerleri bunlardan türetilir (N = kg · m/s²).
  • km/h ÷ 3,6 = m/s. Ön ekler 10'un kuvvetleridir: kilo × 1000, mili ÷ 1000.
  • Boyut analizi: eşitliğin iki tarafı aynı birimde olmalı.
  • Vektör = büyüklük + yön. vx = v · cos θ, vy = v · sin θ, v = √(vx² + vy²).
  • Sistematik hata doğruluğu, rastgele hata kesinliği bozar; tutarlı cihaz da yanılabilir.
Görsel · Haftanın Tek Sayfası

Birimden Vektöre Dört Adım

Birimm · kg · sdiğer birimler bunlardanZincirtartı → Planck sabitiDönüşümkm/h ÷ 3,6108 km/h = 30 m/sBoyut analiziiki taraf aynı birimVektörvx = v · cos θ9 m/s, 20° → 8,46Dik toplam80 + 60 → 100 NÖlçümSistematik hatakayma: kalibrasyonRastgele hatadağılma: tekrarBirimsiz sayı anlamsız, yönsüz kuvvet eksiktir.
Haftanın özeti; sayılar ilgili slaytlarda hesaplanmıştır.
Ne anlama geliyor?Soldan sağa okuyun: sayıyı neyle yazarız, nasıl çeviririz, yönünü nasıl ekleriz ve ölçerken hangi hatalara dikkat ederiz?
Kaynaklar

Bu Haftanın Kaynakları

  1. Bureau International des Poids et Mesures. The International System of Units (SI) (9th ed.). Sèvres: BIPM; 2019.
  2. Glatthorn JF, Gouge S, Nussbaumer S, et al. Validity and reliability of Optojump photoelectric cells for estimating vertical jump height. J Strength Cond Res. 2011;25(2):556–560.
  3. Winter DA. Biomechanics and Motor Control of Human Movement (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley; 2009.
  4. McGinnis PM. Biomechanics of Sport and Exercise (4th ed.). Champaign, IL: Human Kinetics; 2020.
  5. Hamill J, Knutzen KM, Derrick TR. Biomechanical Basis of Human Movement (4th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer; 2015.
  6. Roediger HL, Karpicke JD. Test-enhanced learning: taking memory tests improves long-term retention. Psychol Sci. 2006;17(3):249–255.
  7. Wei P, Yuan T, Xie Z, et al. Kinematic determinants of take-off performance in elite and sub-elite male long jumpers: a competition-based two-dimensional motion analysis. Front Physiol. 2026;17:1826666.
Prof. Dr. İzzet İNCE · AYBÜ Spor Bilimleri Fakültesi · Hafta 2 — Fiziksel Büyüklükler, Birimler ve Vektörler