Fiziğin Doğası

Fizik sözcüğü, Eski Yunancada “doğa” anlamına gelen physis kelimesinden gelmektedir. Doğanın tüm makroskobik ve mikroskobik görünümünü inceleyen ve bu olayların neden ve sonuçlarını araştıran doğa bilimlerinin kaynağı fizik bilimidir.

Fizik, bu incelemesini yaparken doğayı gözlemler ve bu gözlemleri açıklamaya çalışır. Doğa olaylarının hangi kurallar çerçevesinde meydana geldiğini bulur. Akıl yürütme metodunu kullabilir.

Fizik; uzay, zaman, madde ve enerji arasındaki ilişkileri inceleyen, gözlem ve deneye dayalı bir bilim dalıdır.

Fiziğin Alt Dalları

Mekanik

Kuvvet ve hareket ile bunlar arasındaki enerji ilişkilerini inceler. Dalgaların oluşmasından makinelerin çalışma prensiplerine kadar çok geniş bir uğraş alanı vardır.
Bu alanla ilgili olan mesleklere inşaat ve makine mühendisliği örnek verilebilir.

Elektromanyetizma

Elektrik akımının manyetizma ile olan ilişkisi keşfedildikten sonra elektrik ve manyetizma alanları elektromanyetizma adı altında birleştirilmiştir.
Elektromanyetizma, elektrik ve manyetizma alanlarının ilgilendiği bütün konuları kapsar.
Bu alanla ilgili olan meslekler arasında elektrik-elektronik mühendisliği, biyomedikal mühendisliği örnek olarak verilebilir.

Optik

Işığın davranışı ile aydınlanma, gölge oluşumu, yansıma ve kırılma gibi ışık olaylarını inceler. Gözün görmesinden renklerin oluşumuna kadar bir çok olay optiğin uğraş alanına girer.
Bu alanla ilgili olan mesleklere optisyenlik ve göz doktorluğu örnek verilebilir.

Termodinamik

Temelde ısı olaylarını ve enerjinin ısı ile ilgili kısmını inceler. Suyun kaynamasından buzulların erimesine kadar ısı ile ilgili konularla ilgilenir.
Bu alanla ilgili olan mesleklere iklimlendirme uzmanı örnek olarak verilebilir.

Atom Fiziği

Fiziğin, maddeyi oluşturan atomları, atomlann yapısını ve özelliklerini, atomların birbirleri ile ilişkilerini inceleyen bir dalıdır. Mikroskobik fizik alanındaki gelişmeler günümüzde bilim alanında bir devrim niteliği taşıyan nanoteknolojiye ulaşılmasını sağlamıştır.
Bu alanla ilgili mesleklere verilebilecek örneklerden biri atom mühendisliğidir.

Nükleer Fizik

Atom çekirdeğini inceleyen fizik dalıdır. Her ne kadar atom bombası gibi zararlı uygulamaları geliştirmiş olsa da radyasyondan korunma yollarını öğretir ve günümüzde enerji üretiminde vazgeçilmez bir yeri vardır.
Nükleer enerji mühendisliği bu alanda çalışmalar yapan mesleklerden biridir.

Katıhal Fiziği

Yoğun haldeki maddelerin elektriksel, manyetik, optik ve esneklik özelliklerini inceler.
Mikroelektronik mühendisliği bu alanla ilgili mesleklere örnektir.

Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği

Yüksek enerji ve plazma fiziği, atom altı parçacıklar ve bu parçacıklar arasındaki ilişkileri inceleyen bilim dalıdır.
Atom altı parçacıklarla yapılan deneyler oldukça yüksek enerjilerde yapıldığı için yüksek enerji fiziği olarak da adlandırılır. Yüksek enerjilerde çalışılan diğer bir bilim dalı da plazma fiziğidir.
Fizik mühendisliği bu alanla ilgili mesleklere örnektir.

Fiziğin Diğer Disiplenler İlişkisi

Kimya; Atom kavramının gelişmesi ile fizikokimya, kimyasal reaksiyonların oluşumunda meydana gelen bazı olayları fiziğin alt dallarından yararlanarak açıklar.
Biyoloji; DNA’nın yapısı için atomik fizik bilgilerini kullanır.
Felsefe; Felsefe ve fizik akıl yürüterek evreni, zamanı ve mekânı anlama yolunda sorular sorup cevaplamaya çalışır.
Beden Eğitimi; Spor dallarına göre özelleşmiş insan hareketlerini mekanik kavramlarını kullanarak açıklar.
Müzik; Vurmalı çalgılarda yüzey gerginliği; üflemeli çalgılarda çalgının boyu, çalgıdaki delik yerleri ve sayıları; telli çalgılarda ise tel uzunluğu, gerginliği ve gövdenin yapısı gibi konular fizikle doğrudan ilgilidir.
Görsel Sanatlar; temel unsurlarından biri ışıktır. Işık cisimleringörülmesini sağlar. Cisim tarafından yansıtılan ışın göz tarafından algılanır.
Arkeoloji; kazılarda bulunan eserlerin tarihî değerinin olup olmadığının ispatlanması ve yaşının hesaplanmasında radyoaktif tarihleme yöntemleri kullanılır.
Coğrafya; yer kabuğunun hareketinde etkili olan kuvvetlerin; gelgit olayının; iklimlerin oluşumunun; yağmur, kar ve rüzgâr gibi meteorolojik olayların; yerin manyetik alanı ve etkilerinin açıklanmasında fizik kanunları kullanılır.
Matematik; fizik biliminde yapılan çalışmalarda, kullanılan teori ve yasaların ifade edilmesinde, fiziksel ilkelerin matematiksel olarak ispatlanmasında matematik kullanılır.

Birbiriyle karşılaştırılıp, karşılaştırma sonucu sayısal olarak ifade edilebilen niceliklere fiziksel nicelik denir. Sınıflandırma; gözlemlenen olayları tanımlayabilmek, kıyaslayabilmek ve aralarında ilişki kurabilmek için belirli kurallara göre yapılan bir düzenlemedir.

Temel Büyüklükler

Kendisinden başka bir niceliğin ölçülmesine gerek olmadan ifade edilen büyüklüklere temel büyüklük denir. Uzunluk, kütle, zaman, sıcaklık, akım şiddeti, ışık şiddeti ve madde miktarı olmak üzere yedi temel büyüklük vardır.
KISAMUZ kısaltmasıyla aklınızda kalabiliri. (7 büyüklüğün baş harfleri)

Uzunluk

Sembolü: l
SI Birimi: metre
SI Birim Sembolü: m
Ölçme Aracı: metre, mezura

Kütle

Sembolü: m
SI Birimi: kilogram
SI Birim Sembolü: kg
Ölçme Aracı: eşit kollu terazi

Zaman

Sembolü: t
SI Birimi: saniye
SI Birim Sembolü: s
Ölçme Aracı: kronometre

Sıcaklık

Sembolü: T
SI Birimi: kelvin
SI Birim Sembolü: K
Ölçme Aracı: termometre

Akım Şiddeti

Sembolü: i
SI Birimi: amper
SI Birim Sembolü: A
Ölçme Aracı: ampermetre

Işık Şiddeti

Sembolü: I
SI Birimi: kandela
SI Birim Sembolü: cd
Ölçme Aracı: fotometre

Madde Miktarı

Sembolü: n
SI Birimi: mol
SI Birim Sembolü: mol
Ölçme Aracı: yok

Baş Harfi	Büyüklük	Simge	Birim	Birim Kısaca
K	Kütle	m	kilogram	kg
I	Işık şiddeti	I	Candela (kandela)	cd
S	Sıcaklık	T	Kelvin	K
A	Akım şiddeti	i	amper	A
M	Madde miktarı	n	mol	mol
U	Uzunluk	l	metre	m
Z	Zaman	t	saniye	s

Temel Büyüklükler – Fizik Time

Türetilmiş Büyüklükler

Nicel gözlemin sonucu, birden fazla temel büyüklük kullanılarak ifade ediliyorsa büyüklük türetilmiş büyüklük adını alır. Alan, hacim, kuvvet ve ivme gibi büyüklükler türetil- miş büyüklüklere örnek olarak verilebilir.

Kuvvet

Sembolü: F
SI Birimi: Newton
SI Birim Sembolü: N

Sürat

Sembolü: V
SI Birimi: metre/saniye
SI Birim Sembolü: m/s

Basınç

Sembolü: P
SI Birimi: pascal
SI Birim Sembolü: Pa

Enerji

Sembolü: E
SI Birimi: joule
SI Birim Sembolü: J

Türetilmiş Büyüklükler	Simge	Birim	Birim Kısa
Yüzey Alanı	A	metrekare	m²
Hacim	V	metreküp	m³
Özkütle	d	kg / metreküp	kg/m³
Hız	v	metre / saniye	m/s
İvme	a	metre / saniye kare	m/s²
Kuvvet	F	Newton	N
İş	W	Joule	j
Enerji	E	Joule	j
Güç	P	Watt	W
Isı	Q	Joule	j
Elektrik yükü	q	Coulomb	C
Elektrik alan	E	Newton / Coulomb	N/C ya da V/m
Elektrik potansiyel	V	Volt	V
Direnç	R	Ohm	Ω
Sığa	C	Farad	F
Momentum	p	kg.m/s	kg.m/s
Basınç	P	Pascal	Pa (N/m₂)
Manyetik alan	B	Tesla	T

Türetilmiş Büyüklükler – Fizik Time

Skaler ve Vektörel Büyüklükler

Skaler Büyüklükler

Sadece ölçü değeri ve birimi ile ifade edilen niceliklere skaler büyüklük denir.

Kütle, zaman, uzunluk, hacim, özkütle ve sıcaklık gibi büyüklükler skaler büyüklüktür.

Skaler büyüklükler doğrultu ve yön belirtmez. Skaler büyüklüklerin toplanması ya da çıkarılması gibi işlemlerde temel aritmetik işlemler kullanılır.

Vektörel Büyüklükler

Vektör, yönü, doğrultusu ve büyüklüğü olan doğru parçasıdır. Vektörün büyüklüğü skaler bir niceliktir. Başlangıç noktası (uygulama noktası) ve bitiş noktası, büyüklüğü (şiddeti, sayısal değeri), doğrultusu, yönü vardır. Vektörel büyüklüklerin simgelerinin üstünde vektör olduklarını gösteren bir ok bulunur. Örneğin kuvvetin simgesi sadece F olarak değil

\overrightarrow{\mathbf{F}}

olarak gösterilir. Eğer vektörün sadece büyüklüğünü ifade etmek istersek mutlak değerini kullanabiliriz:

|\overrightarrow{\mathbf{F}}|

Vektörler vektörü temsil eden bir harf veya sembolün üzerine çizilen ok ile gösterilir.

Birden fazla vektörün yerine kullanılabilecek tek vektöre bileşke vektör adı verilir.

Aynı yöndeki vektörlerin büyüklükleri toplanarak, zıt yöndeki vektörlerin büyüklükleri ise büyükten küçük olan çıkartılarak hesaplanır.

Vektörel işlemlerde vektörlerin büyüklüğünün yanı sıra yönü de dikkate alınır.

Her iki durumda da cisim bileşke vektör yönünde hareket eder.

İki vektörün büyüklüklerinin toplamı da aynı doğrultudalarsa mutlak değerlerinin toplamıyla gösterilir.

A=4 br ve B=3 br için bileşke vektör 7 birim olarak hesaplanır.