FERMİ PROBLEMLERİ

Enrico Fermi İtalyan fizikçidir. Araştırmaları nükleer fizik ve kuantum fiziği üzerine yoğunlaşmıştır. Yavaş nötronlar ile zincirleme nükleer reaksiyonları gerçekleştirdiği çalışmasıyla 1938 yılında Nobel Fizik ödülünü almıştır. Bu çalışması atom bombasının ve nükleer fizyon reaksiyonlarının temel felsefesidir. Ailesi ile Amerika’ya göç ettikten sonra çalışmalarına burada devam etmiştir.
İlk atom bombası denemesi (Trinity Project) yapıldığında ortaya çıkacak enerjiyi tahmin etmek amacıyla, bombanın şok dalgalarının ulaşacağı yakınlıkta bir yerde havaya kağıt parçacıkları bırakarak bunların şok dalgaları ile hareketini kullanmıştır. Bu esnada bombadan yayılan radyasyon (radyoaktif serpinti) etkisinde kalmıştır. Bu ve bunun gibi yaptığı çalışmaların çoğunda FERMİ ağır radyasyona maruz kalmış, hücrelerin bu ağır deformasyonda ciddi hasar görmüş ve 1954’te daha 53 yaşında iken hayata veda etmiştir. Bu zararlı radyoaktivite çalışmalarının kendisinde oluşturduğu tahribatın farkında olmasına rağmen nesillerin daha iyi bir gelecekte yaşamaları için bu tehlikeleri göze alarak ve sonuçlarına katlanarak çalışmalarına devam etmiştir.
Fermi aynı zamanda çok az bilinenin var olduğu durumlarda yani çok az bir bilgiyle gerçeğe en yakın ve en gerçekçi yaptığı tahminlerle de ünlüydü. Boş zamanlarında bu türden kestirim (estimation) problemleri çözmüştür. Kestirim problemlerine bu bağlamda ‘FERMİ PROBLEMLERİ’ veya ‘FERMİ TÜRÜ SORULAR’ diye anılmasının temel felsefesi budur. Bütün bunların yanında FERMİ öğrencilerine ve arkadaşlarına ‘tuhaf’ sorular sormaktan hoşlanmıştır. Ben de elimden geldiğince fizikteki konular bazında akla gelebilecek pek çok “Fermi Problemini” toparladım. Bazı örnekleri aşağıda sizlerle paylaşıyorum.

ENERJİ:
Örnek 1. Türkiye’nin bir yıllık elektrik enerjisi ihtiyacı ne kadardır?
NÜKLEER FİZİK:
Örnek. Soğuk füzyonda açığa çıkan enerjinin -kendisini oluşturanları öldürmeyeceği- üst sınırı nedir?
KİNEMATİK – MEKANİK
Örnek 1. İyi bir maraton koşucusu İstanbul-Ankara arasını kaç saatte koşabilir? (Araçların kullandığı güzergah üzerinden hesaplayınız)
Örnek 2. İçi elbise dolu orta boy bir tekerlekli “çek-çek” valizi standart bir hava alanı pisti boyunca çekerek -sürüklediğinizde- ne kadar iş yapmış olursunuz?
ASTRONOMİ:
Örnek. Yer küre için hesaplanacak Roche’nin sınırı nedir?
BASINÇ:
Örnek. Bir binek otomobilin lastiğinde kaç tane hava molekülü vardır?
MADDENİN ÖZELLİKLERİ
Örnek 1. Yer küre eğer Ay kadar olsaydı Mariana Çukuru kaç metre derinlikte olurdu?
Örnek 2. Freon dolu bir balon yere düşmektedir. Öyleyse, üst atmosferde ne kadar freon bulmayı umuyorsunuz?
ELEKTRİK:
Örnek 1. Elektrik enerjisinin ışık enerjisine % 75 verimle dönüştüğü kabul edilirse, 40 watt’lık bir floresan tüpten saniyede kaç foton yayılır? (foton sayısı / saniye)
Örnek 2. Protonlar ve anti protonlar birbirlerini tamamen yok edebilir ve gama ışınları şeklinde enerji üretebilir. Bu enerjinin tamamı elektriğe dönüştürülebilirse, parçacıkların 100 watt’lık bir ampulü yakmak birbirlerini yok etme oranı ne olmalıdır? (yok etme / saniye)
MODERN FİZİK:
Örnek. 100 W’lık bir sodyum buharlı lambanın enerjisini her yöne eşit olarak yayar. Lambadan ne kadar foton yayılır (Işığın dalga boyunu 589 nm kabul edebilirsiniz)

Doç. Dr. FİKRET KORUR

-Enrico Fermi'nin çalışmalarından esinlenerek-

En iyi bilinen Fermi problemlerinden biri “Chicago’da kaç tane piyano tamircisi (akordcusu) vardır?” sorusudur. Bunun cevabını bulmak için basamaklara bölmek gerekecektir; 1. Populasyon kestirimi, 2. Hane halkı sayısının kestirimi 3. Piyanosu olan hane halkı sayısının kestirimi, 4. Bu insanların hangi sıklıkla piyanolarını akor ettirdikleri, 5. Bir piyanonun akor edilmesi için geçen süre, 6. Bir akordcunun bir haftada kaç saat çalıştığının tespiti. Bütün kestirimler için mümkün olmasa da; bu kestirim için mümkün olan bir kontrol (sağlama) yöntemi bulabilirsiniz. Bir rehberin sarı sayfalarını açıp sayarak Chicago’da kaç tane piyano akordcusunun olduğu da bulunabilir. Bunlardan genel olanlardan beş tanesinin çözümleri ile birlikte "Başla" butonuna tıklayarak ulaşabilirsiniz.
Başla
Tebrikler - FERMİ PROBLEMLERİ adlı sınavı tamamladınız. Sizin aldığınız skor %%SCORE%% en yüksek skor %%TOTAL%%. Hakkınızdaki düşüncemiz %%RATING%% Daha fazla soru için lütfen fikretkorur@guncelfizik.com veya guncelfizik@gmail.com adreslerinden e-posta yoluyla iletişime geçiniz.
Yanıtlarınız aşağıdaki gibidir.
Geri dön
Tamamlananlar işaretlendi.
12345
Son
Geri dön