Fiziğin Alt Dalları Nelerdir?
- Mekanik
- Elektromanyetizma
- Optik
- Termodinamik
- Nükleer Fizik (Çekirdek Fiziği)
- Katıhal Fiziği
- Atom Fiziği
- Yüksek Enerji ve Çekirdek Fiziği
Mekanik
Cisimlerin hareketi ve etkileşimi hakkında bilgi içerir, Newton’un hareket yasaları ve Lagrange fonksiyonları gibi konseptleri inceler. Kendi içinde statik, dinamik ve kinematik olarak üçe ayrılır.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Gezegen hareketleri, yanardağ patlamaları, rüzgar oluşumu, uçağın uçması, basit makineler, dalga hareketi, ses oluşumu.
Örnekler: Araçların hareket etmesi, inşaatların yapılması, uçakların uçması, vinçler, kaldıraçlar, palangalar, tahterevalliler.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: İnşaat ve makine mühendisliği.
Elektromanyetizma
Elektrik yükleri ve bunların birbiriyle etkileşimini, elektromanyetik kuvvetleri ve elektromanyetik dalgaları konu alır. Maxwell denklemleri ve elektromanyetik radyasyon gibi kavramları içerir.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Elektrik akımı, elektrik potansiyel farkı, yıldırım ve şimşek doğa olayları, Dünya’nın manyetik alanı, manyetik rezonans (MR) cihazları, parçacık hızlandırıcılar, elektrik motorları, elektrikli otomobiller.
Örnekler: Ampul, televizyon, bilgisayar, telefon gibi cihazlar. Pusula, mıknatıs, bobin, çeşitli teknolojik araç ve gereçler.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Elektronik mühendisliği ve öğretmenliği, biyomedikal mühendisliği.
Optik
Işığın hareketi ve yayılması hakkında bilgi içerir; polarizasyon, girişim ve kırılma gibi kavramlar bu dalın araştırma odağıdır.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Gölge oluşumu, aydınlanma, yansıma, kırılma, renk ve görme olayı, teleskop, dürbün, fiber optik kablolar, mikroskop, büyüteç.
Örnekler: Mercekler, gözlük, mikroskop, büyüteç, dürbün gibi cihazlar.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Optisyenlik, göz doktorluğu.
Termodinamik
Isı, enerji ve entropinin dağılımı hakkında bilgi içerir. Sıcaklık, basınç, hal değişimi ve entropi gibi kavramlarla ilgilidir.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Maddelerin sıcaklıkları, sıcaklık değişimi, ısı alışverişi.
Örnekler: Klima ve buzdolabı gibi soğutma sistemleri, enerji santralleri.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: İklimlendirme uzmanı.
Nükleer Fizik (Çekirdek Fiziği)
Atom çekirdeğinin yapısı, çekirdek etkileşimleri, nükleer madde ve enerji hakkında bilgi içerir. Nükleer reaksiyonlar, nükleer füzyon ve fisyon gibi kavramları inceler.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Radyasyon, röntgen ışını (X-ışınları), bilgisayarlı tomografi (BT), PET-CT(pozitron emisyon tomografisi-bilgisayar tomografisi).
Örnekler: Nükleer santraller, tıbbi görüntüleme cihazları (Röntgen vs.).
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Nükleer fizik mühendisliği.
Katıhal Fiziği
Kristal yapıdaki katı maddelerin elektriksel, manyetik, optik ve termal özelliklerini inceler.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Nanoteknoloji, süper iletkenlik, kalem ucu, granit tencereler, akıllı kumaşlar, leke tutmayan duvarlar, şarjlı piller, güneş pilleri.
Örnekler: İletkenler, yarı iletkenler, metaller, kristaller, amorf katılar.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Mikroelektronik mühendisliği.
Atom Fiziği
Atomun yapısı ve atomik boyutta gerçekleşen olayları inceler.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Nanoteknoloji, kuantum bilgisayarlar, yapay zeka, 3D yazıcılar.
Örnekler: Elektron mikroskobu, lazer.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Atom mühendisliği.
Yüksek Enerji ve Çekirdek Fiziği
Atom altı parçacıklar ve bu parçacıklar arası ilişkileri inceler. Plazma fiziği de Güneş ve diğer yıldızların yapısı ile birlikte enerji kaynaklarını incelemektedir.
Çalışma ve Uygulama Alanları: Uzay ve roket sanayisi, nükleer ve tıbbi atıkların arıtılması, güçlü LASER ışınlarının elde edilmesi, uzay seyahatlerinin planlanması.
Örnekler: Savunma sanayisi, hastane gibi çeşitli yerlerden gelen tıbbi atıkların temizlenmesi, nükleer sanayi.
İlgili Çalışmalar Yapan Meslekler: Fizik mühendisliği.
Fizik Tanımı Nedir?
Fizik, madde ve enerjinin özelliklerini, yapısını, hareketini ve değişimini araştıran, gözlem ve deneye dayalı uygulamalı bir bilim dalıdır.
Fizik Ne İşe Yarar?
Fizik, insanların evrendeki nesneler ve olaylar hakkında bilgi edinmelerine, bu nesnelerin ve olayların nasıl çalıştığını anlamalarına ve bu bilgileri teknolojik ve endüstriyel uygulamaların yapılmasına yarar. Fizik, teknolojik buluşların yapılmasına ve geliştirilmesine olanak tanır, enerji üretimini ve dağıtımını düzenler, hava ve uzay teknolojilerinin gelişmesine yardımcı olur ve çevre sorunlarının çözümüne katkıda bulunur.
Fizik Biliminin Özellikleri
Bilim, evrendeki olguların ve olayların bir bölümünü ele alıp çeşitli yöntem ve deneylerle gerçeğe dayanarak birtakım yasalara ulaşan bilgi yolu, düzenli ve tutarlı bilgiler bütünü olarak tanımlanmaktadır. Bir bilim dalı olan fizik de elde ettiği bilgiler bakımından bilimsel bilgilerin özelliklerini taşımaktadır.
Fizik biliminde elde edilen bilgiler;
- Sınanabilir,
- Yanlışlanabilir,
- Sorgulanabilir,
- Değişebilir,
- Doğrulanabilir,
- Delillere dayanır.
Nitel Gözlem Nedir?
Ölçü araçları kullanılmadan, kişinin 5 duyu organını kullanarak yaptığı tahmin ve çıkarıma dayalı gözlem biçimine nitel gözlem denir. Nitel gözlem, sayısal verileri toplamadan yapılır ve genellikle öznel bir değerlendirme içerir. Bu sebeple yanıltıcı olabilir.
Örneğin, “Bugün hava çok soğuk.” demek kişiden kişiye değişebilecek nitel bir gözlemi dile getirir.
Nicel Gözlem Nedir?
Kişinin duyu organlarının yanı sıra ölçü araçlarından da faydalanılarak yapılan gözlem biçimine nicel gözlem denir. Bir nesnenin ya da olayın sayısal ölçümlerle incelenmesidir. Nicel gözlem, verilerin sayısal olarak toplanması ve analiz edilmesi ile yapılır. Objektif bir değerlendirme içerir.
Havanın sıcaklığının termometre yardımıyla ölçülerek havanın -5 derece olduğunu öğrenmek nicel gözleme örnektir.
Fizikte Deney Neden Önemlidir?
Fizikte deney, bilimsel yöntemler kullanarak teorilerin ve hipotezlerin doğrulanması veya yanlışlanması için kullanılan önemli bir araçtır. Deneyler, fiziksel olayları ve neden-sonuç ilişkilerini anlamaya yardımcı olur. Teoriler ve hipotezler, deneyler aracılığıyla test edilir ve geçerli ya da geçersiz olarak sonuçlandırılır. Ayrıca, deneyler, mevcut fiziksel kavramların geliştirilmesine veya yeni fiziksel kavramların keşfedilmesine yardımcı olur. Deneyler, doğal olayların ve fenomenlerin daha iyi anlaşılmasına, tanımlanmasına ve açıklanmasına yardımcı olur. Bu nedenle, fizikte deney, bilimsel bilginin oluşması ve gelişmesinde çok önemli bir yere sahiptir.
Bağımlı Değişken Nedir?
Deneysel olarak ölçülen veya gözlemlenen değerdir. Bağımlı değişken, bağımsız değişkenin değişmesine bağlı olarak değişir. Bağımlı değişken, deneyin sonucunu tanımlar ve çalışmanın amacını ortaya koyar. Örneğin, bir çalışmada, bağımsız değişken olarak sıcaklığın değiştirilmesi ve bağımlı değişken olarak malzemenin sıcaklık değişimindeki genleşme miktarının ölçülmesi.
Bağımsız Değişken Nedir?
Deneyde değiştirilen veya kontrol edilen değerdir. Bağımsız değişken, bağımlı değişkenin değişmesine neden olur ve deneyin amacının test edilmesine yardımcı olur. Bağımsız değişken, deneyin kontrol edilen faktörüdür ve deneyin sonuçlarının anlamlı sonuçlar çıkarabilmesi için kontrol edilmelidir. Örneğin, bir çalışmada, bağımsız değişken olarak sıcaklık ve bağımlı değişken olarak malzemenin genleşme miktarı.
Fiziksel Niceliklerin Sınıflandırılması
Fizikte değişkenleri nicel olarak tanımlayan sayısal değerlere fiziksel nicelikler ya da bir başka deyişle fiziksel büyüklükler denir. Fiziksel nicelikler için farklı sınıflandırmalar yapılabilir. Fiziksel nicelikler, kendisinden başka bir büyüklüğün ölçülmesine gerek olmadan ifade edilip edilememelerine göre temel ve türetilmiş büyüklükler olarak ikiye ayrılır. Ayrıca, yöne bağlı olup olmamalarına göre de vektörel ve skaler büyüklükler olarak sınıflandırılmaktadırlar.
Temel Büyüklükler
Temel büyüklükler, başka birimlere ihtiyaç duyulmadan gösterilebilen birimlerdir.
- Kütle: Eşit kollu terazi ile ölçülür. Birimi metredir. “m” sembolü ile gösterilir.
- Işık şiddeti: Fotometre ile ölçülür. Birimi candeladır. “I” sembolü ile gösterilir.
- Sıcaklık: Termometre ile ölçülür. Birimi Kelvin’dir. “T” sembolü ile gösterilir.
- Akım şiddeti: Ampermetre ile ölçülür. Birimi Amper’dir. “i” sembolü ile gösterilir.
- Madde miktarı: Birimi moldür. “n” sembolü gösterilir.
- Uzunluk: Cetvel veya mezura gibi aletler yardımıyla ölçülür. Birimi metredir. “x,l,h” sembolleri ile gösterilebilir.
- Zaman: Kronometre ile ölçülür. Birimi saniyedir. “t” sembolü ile gösterilir.
Türetilmiş Büyüklükler
Türetilmiş büyüklükler, birimleri belirtilirken başka büyüklüklere ihtiyaç duyulan büyüklüklerdir.
- Basınç: P = F/S
- Enerji: Ek = 1/2 mV^2
- Gerilim, direnç, moment, momentum, ivme, hız, sürat vb. gibi büyüklükler türetilmiş büyüklüklere örnek olarak gösterilebilir.
Vektör Nedir?
Vektör, uzunluk, doğrultusu ve bir yönü olan matematiksel bir öğedir. Vektörlerin özelliği, uzunluklarının ve yönlerinin ölçülmesidir. Vektörler, skaler değerlere göre çok boyutlu olarak tanımlanabilir ve bu nedenle pozisyon, hız, ivme, güç gibi kavramları açıklamaya yarar.
Vektörel Büyüklükler Nelerdir?
Vektörel büyüklükler, bir fiziksel niceliğin hem miktarını hem de yönünü tanımlar. Vektörel büyüklüklerden bazıları şunlardır: kuvvet, yer değiştirme, ağırlık, hız, ivme, elektrik alan ve manyetik alan.
Vektörel büyüklükler, yönü olan niceliklerdir ve yön ve miktar birlikte tanımlanır. Örneğin, hız bir noktanın yönünü ve hızını tanımlar.
Skaler Büyüklükler Nelerdir?
Skaler büyüklükler, bir fiziksel niceliğin yalnızca miktarını tanımlar ve bu niceliklerin yönü yoktur. Başlıca skaler büyüklükler şunlardır: kütle, zaman, uzunluk, hacim, sürat, özkütle ve sıcaklık.
Skaler büyüklükler tek bir değerle tanımlanır ve yönleri yoktur.
Bilimsel Araştırma Basamakları Nelerdir?
- Problemi Görme – Gözlem ve Araştırma Konusunun Belirlenmesi
- Araştırma Problemini Tanımlama
- Konuyla İlişkili Kaynakların Taranması
- Hipotezlerin Yazılması
- Araştırma Yöntem ve Modelini Belirleme
- Verilerin Toplanması ve Analizi
- Araştırmanın Sonuçlandırılması ve Araştırma Raporunun Yazılması