Open Physics Letters Logo
AnalizlerMakalelerDerslerProblemlerBüyük FizikçilerFizik Tarihinde Kitaplar
TRTRENEN
Open Physics Letters

Open Physics Letters, fizikteki devrimsel çalışmaları tarihsel bağlamıyla ele alan, akademik analizler ve eğitim içeriklerini lise seviyesinden lisansüstüne kadar ücretsiz olarak sunan açık bir platformdur.

TR

Akademik İçerik

  • auto_storiesMakaleler
  • psychologyAnalizler
  • personBüyük Fizikçiler
  • menu_bookFizik Tarihinde Kitaplar

Eğitim

  • schoolEğitimler
  • calculateSoru Çözümleri

Kurum

  • Hakkımızda
  • İletişim
  • Katkıda Bulun
  • Gizlilik Politikası
  • Kullanım Koşulları

© 2026 Open Physics Letters Academic Press. Tüm hakları saklıdır.

TRTR|ENEN
Problem Çözümlerichevron_rightKlasik Mekanikchevron_rightClassical Dynamics of Particles and Systemschevron_rightMatrisler, Vektörler ve Vektör Analizi (Matrices, Vectors, and Vector Calculus)chevron_rightProblem 1-1
psychology

Problem 1-1

Telif hakları nedeniyle problem metni yayınlanmamaktadır.
Bu sayfada yalnızca problem çözümleri sunulmakta olup, ilgili sorunun orijinal metni telif haklarına tabi olduğu için paylaşılmamaktadır.
Analitik Çözüm Adımları
1
Problemdeki hareketi koordinatlar üzerinden gösterelim:
Dönme hareketi sonrasında oluşan eksenleri x1′x'_1x1′​, x2′x'_2x2′​ ve x3′x'_3x3′​ olarak tanımlayalım. Bu durumda, x2x_2x2​ ekseni etrafında 45∘45^{\circ}45∘’lik bir dönme sonucunda eksenlerin konumu Şekil 1’de gösterildiği gibi ifade edilebilir. Şekil 1’de görüldüğü üzere, dönme hareketi x2x_2x2​ ekseni etrafında gerçekleştiğinden x2x_2x2​ ekseni değişmeden kalır; dolayısıyla görselde x2′x'_2x2′​ ekseni, x2x_2x2​ ekseni ile aynı doğrultudadır. Buna karşılık, dönme hareketi sonucunda x1x_1x1​ ekseni, x1–x3x_1\text{--}x_3x1​–x3​ düzleminde x1>0x_1 > 0x1​>0 ve x3<0x_3 < 0x3​<0 bölgesine doğru kayarak x1′x'_1x1′​ ile gösterilmektedir. Benzer şekilde, x3x_3x3​ ekseni ise x1–x3x_1\text{--}x_3x1​–x3​ düzleminde x1>0x_1 > 0x1​>0 ve x3>0x_3 > 0x3​>0 bölgesine doğru yer değiştirerek x3′x'_3x3′​ ile ifade edilmektedir.
Step image 1
Şekil 1
2
Dönüşüm ilişkilerini yazalım:
Dönüşüm ilişkilerini yazalım. Şekil~1’den de görüldüğü üzere, x1′x'_1x1′​ ekseni x1–x3x_1\text{--}x_3x1​–x3​ düzleminde x1>0x_1 > 0x1​>0 ve x3<0x_3 < 0x3​<0 bölgesinde yer almaktadır. Bu nedenle, x1′x'_1x1′​ ile x2x_2x2​ ekseni arasındaki açı 90∘90^\circ90∘, x1′x'_1x1′​ ile x1x_1x1​ ekseni arasındaki açı ise 45∘45^{\circ}45∘’tir (bkz. Şekil~1). Bu geometrik ilişkiler kullanılarak x1′x'_1x1′​ ekseni, x1x_1x1​, x2x_2x2​ ve x3x_3x3​ cinsinden aşağıdaki şekilde ifade edilebilir: x1′=x1cos⁡45∘+x2cos⁡90∘−x3sin⁡45∘x'_1 = x_1 \cos 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} - x_3 \sin 45^{\circ}x1′​=x1​cos45∘+x2​cos90∘−x3​sin45∘ Benzer şekilde, koordinat sistemi x2x_2x2​ ekseni etrafında döndürüldüğü için x2x_2x2​ ekseni değişmeden kalır. Dolayısıyla, x2′x'_2x2′​ ile x2x_2x2​ ekseni arasındaki açı 0∘0^{\circ}0∘ iken, x2′x'_2x2′​ ile x1x_1x1​ ve x3x_3x3​ eksenleri arasındaki açılar 90∘90^{\circ}90∘’dir. Bu durumda x2′x'_2x2′​ ekseni, x1x_1x1​, x2x_2x2​ ve x3x_3x3​ cinsinden aşağıdaki gibi yazılabilir: x2′=x1cos⁡90∘+x2cos⁡0∘+x3cos⁡90∘x'_2 = x_1 \cos 90^{\circ} + x_2 \cos 0^{\circ}+ x_3 \cos 90^{\circ}x2′​=x1​cos90∘+x2​cos0∘+x3​cos90∘ Aynı yaklaşım x3′x'_3x3′​ ekseni için uygulandığında, x3′x'_3x3′​ ekseninin x1–x3x_1\text{--}x_3x1​–x3​ düzleminde x1>0x_1 > 0x1​>0 ve x3>0x_3 > 0x3​>0 bölgesinde yer aldığı görülür. Buna göre, x3′x'_3x3′​ ile x2x_2x2​ ekseni arasındaki açı 90∘90^\circ90∘, x3′x'_3x3′​ ile x3x_3x3​ ekseni arasındaki açı ise 45∘45^\circ45∘’tir (bkz. Şekil~1). Bu geometrik ilişkiler kullanılarak x3′x'_3x3′​ ekseni aşağıdaki şekilde ifade edilir: x3′=x1sin⁡45∘+x2cos⁡90∘+x3cos⁡45∘x'_3 = x_1 \sin 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} + x_3 \cos 45^{\circ}x3′​=x1​sin45∘+x2​cos90∘+x3​cos45∘
3
Elde edilen bu dönüşüm ilişkilerini birlikte yazalım:
x1′=x1cos⁡45∘+x2cos⁡90∘−x3sin⁡45∘x'_1 = x_1 \cos 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} - x_3 \sin 45^{\circ}x1′​=x1​cos45∘+x2​cos90∘−x3​sin45∘ x2′=x1cos⁡90∘+x2cos⁡0∘+x3cos⁡90∘x'_2 = x_1 \cos 90^{\circ} + x_2 \cos 0^{\circ}+ x_3 \cos 90^{\circ}x2′​=x1​cos90∘+x2​cos0∘+x3​cos90∘ x3′=x1sin⁡45∘+x2cos⁡90∘+x3cos⁡45∘x'_3 = x_1 \sin 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} + x_3 \cos 45^{\circ}x3′​=x1​sin45∘+x2​cos90∘+x3​cos45∘ Bu denklemlerde cos⁡45∘=sin⁡45∘\cos 45^{\circ}=\sin 45^{\circ}cos45∘=sin45∘ olduğu göz önüne alındığında, dönüşüm ilişkileri aşağıdaki daha sade biçimde ifade edilebilir: x1′=x1cos⁡45∘+x2cos⁡90∘−x3cos⁡45∘x'_1 = x_1 \cos 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} - x_3 \cos 45^{\circ}x1′​=x1​cos45∘+x2​cos90∘−x3​cos45∘ x2′=x1cos⁡90∘+x2cos⁡0∘+x3cos⁡90∘x'_2 = x_1 \cos 90^{\circ} + x_2 \cos 0^{\circ}+ x_3 \cos 90^{\circ}x2′​=x1​cos90∘+x2​cos0∘+x3​cos90∘ x3′=x1cos⁡45∘+x2cos⁡90∘+x3cos⁡45∘x'_3 = x_1 \cos 45^{\circ} + x_2 \cos 90^{\circ} + x_3 \cos 45^{\circ}x3′​=x1​cos45∘+x2​cos90∘+x3​cos45∘
4
Dönüşüm eşitliklerini matris formda yazalım:
[x1′x2′x3′]=[cos⁡45∘cos⁡90∘−cos⁡45∘cos⁡90∘cos⁡0∘cos⁡90∘cos⁡45∘cos⁡90∘cos⁡45∘][x1x2x3]\begin{bmatrix} x'_1 \\ x'_2 \\ x'_3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \cos 45^{\circ} & \cos 90^{\circ} & - \cos 45^{\circ} \\ \cos 90^{\circ} & \cos 0^{\circ} & \cos 90^{\circ} \\ \cos 45^{\circ} & \cos 90^{\circ} & \cos 45^{\circ} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \\ x_3 \end{bmatrix}​x1′​x2′​x3′​​​=​cos45∘cos90∘cos45∘​cos90∘cos0∘cos90∘​−cos45∘cos90∘cos45∘​​​x1​x2​x3​​​
5
Kosinüs değerlerini yerine yazalım:
cos⁡45∘=12\cos 45^{\circ} = \dfrac{1}{\sqrt{2}}cos45∘=2​1​ ve cos⁡90∘=0\cos 90^{\circ} =0cos90∘=0 değerlerini matris eşitliğinde yerine yazdığımızda [x1′x2′x3′]=[120−1201012012][x1x2x3]\begin{bmatrix} x'_1 \\ x'_2 \\ x'_3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \dfrac{1}{\sqrt{2}} & 0 & - \dfrac{1}{\sqrt{2}} \\ 0 & 1 & 0 \\ \dfrac{1}{\sqrt{2}} & 0 & \dfrac{1}{\sqrt{2}} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \\ x_3 \end{bmatrix}​x1′​x2′​x3′​​​=​2​1​02​1​​010​−2​1​02​1​​​​x1​x2​x3​​​ eşitliğini elde ederiz.
6
Sonuç olarak, bu eşitlikte elde ettiğimiz 3×33 \times 33×3 matris, bizden istenen dönüşüm matrisidir.
[120−1201012012]\begin{bmatrix} \dfrac{1}{\sqrt{2}} & 0 & - \dfrac{1}{\sqrt{2}} \\ 0 & 1 & 0 \\ \dfrac{1}{\sqrt{2}} & 0 & \dfrac{1}{\sqrt{2}} \end{bmatrix}​2​1​02​1​​010​−2​1​02​1​​​
menu_bookÜniteye Git
library_books

Kaynak

menu_bookClassical Dynamics of Particles and Systems
subdirectory_arrow_rightMatrisler, Vektörler ve Vektör Analizi (Matrices, Vectors, and Vector Calculus)

Ünite Problemleri

1. Giriş (Introduction)
2. Skaler Kavramı (Concept of a Scalar)
3. Koordinat Dönüşümleri (Coordinate Transformations)
Problem 1
4. Matris İşlemleri (Matrix Operations)
5. Ek Tanımlar (Further Definitions)
6. Dönüşüm Matrislerinin Geometrik Anlamı (Geometrical Significance of Transformation Matrices)
7. Dönüşüm Özelliklerine Göre Skaler ve Vektör Tanımları (Definitions of a Scalar and a Vector in Terms of Transformation Properties)
8. Temel Skaler ve Vektörel İşlemler (Elementary Scalar and Vector Operations)
9. İki Vektörün Skaler Çarpımı (Scalar Product of Two Vectors)
10. Birim Vektörler (Unit Vector)
11. İki Vektörün Vektörel Çarpımı (Vector Product of Two Vectors)
12. Bir Vektörün Bir Skalere Göre Türevi (Differentiation of a Vector with Respect to a Scalar)
13. Türev Örnekleri: Hız ve İvme (Examples of Derivatives: Velocity and Acceleration)
14. Açısal Hız (Angular Velocity)
15. Gradyan Operatörü (Gradient Operator)
16. Vektörlerin İntegrasyonu (Integration of Vectors)