Fiziğin temel kavramlarını tahmin etmek isterseniz, fizik derslerinde öğretmenlerinizin özellikle sınav öncesi defalarca tekrar ettikleri konuları aklınıza getirin. Evet birkaç doğru cevaba ulaştınız bile!
Mezun olalı çok zaman geçmiş olsa da insanın aklında bazı temel kavramlar kalır mutlaka.
Örneğin basit bir toplama işlemi yaparken "elde var 1" ifadesini hatırlıyor ve günlük hayatınızda kullanıyorsunuz değil mi? Ya da Türkçe yazım kurallarında öğrendiğiniz gibi, özel isimlere büyük harfle başlıyorsunuz.
Fizikteki temel kavramlar da aynen bu şekilde zihninizde yer edinecek kadar kolaydır.
Fizikle ilgili herhangi bir ileri düzey çalışmanın üzerine inşa edileceği temeli sağlayan ana kavramlar, temel kurallar ve yasalar vardır.
Temelleri sağlam atabilirseniz ve konuları tamamiyle anlarsanız ileri düzey konuları öğrenmek dahi o kadar zor olmayacaktır.
Fiziğin temel kavramlarını öğrenmek isteyenler için harika bir yazı hazırladık. Ayrıca fizik tarihinin en önemli yasalarını ve fiziksel nicelikleri öğrenmek için sonuna dek okumaya devam edin!
Fizik Kavramlarına Giriş
İster atomik ister atom altı düzeyde olsun, evrende gerçekleşmekte olan her bir ayrıntı dört temel kuvvet tarafından yönetilir.
Temel kuvvetler kütleçekim kuvveti, elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvettir.
1. Kütleçekim kuvveti aslında dört temel kuvvet arasında adı en fazla bilinen ancak temel kuvvetler arasında en zayıf olanıdır.
Newton kütle çekim prensibi fikrini ilk söyleyen kişidir. İki nesne arasında yer alan sürekli çekimi kütle çekim kavramı olarak nitelendirmiştir.
Dünya’nın ve diğer gezegenlerin Güneş’in çevresinde belirli bir yörüngede kalabilmelerinin nedeni bu kuvvettir. Hatta kütleçekim kuvveti sayesinde yeryüzünde yürüyerek hareket edebiliriz.
Bu kuvvetin kuralları ve özellikleri Einstein'ın İzafiyet Teorisi'nde açıklanmıştır.
2. Elektromanyetik kuvvet, elektron ve proton gibi yüklü parçacıklar arasında rol oynadığı bilinen bir işleve sahiptir.
Bu kuvvet zıt elektrik yüklü parçacıkların birbirini çekmesini, aynı cins yüklü parçacıkların da birbirlerini itmelerini sağlar.
Bu sayede bu kuvvet atomun çekirdeğindeki protonlarla çevresindeki yörüngelerde dolanan elektronların birbirlerini çekmelerini sağlar.
Harekete geçtikleri sırada ise yüklü olan parçacıklar ikinci bileşen sayılan manyetik kuvveti meydana getirir. Parçacıklar hareket ettiği sırada çevresinde manyetik alan oluşmasını sağlarlar.
Örneğin bilgisayar ya da telefon şarja takıldığında kablolar aracılığı ile cihaza giden elektronlar kablo ile manyetik hale getirmektedir.
3.Güçlü nükleer kuvvet, atomun çekirdeğini oluşturan tüm parçacıkları bir arada tutan kuvvettir.
Güçlü nükleer kuvvet, iki cisim arasında gidip gelen bir top gibi, enerji ve momentum alışverişi sağlayan parçacıklar sayesinde ortaya çıkar.
İsminden anlaşılabileceği gibi güçlü nükleer kuvvet, temel kuvvetler arasında en güçlü olandır.
Protonların ve nötronların birbirlerine istenilen mesafede bulunmaları bu kuvvet sayesindedir.
4. Zayıf nükleer kuvvetin şiddeti güçlü nükleer kuvvetin milyarda biridir.
Bazı atomların çekirdeklerinde kararsızlık oluşmasına neden olan kuvvettir. Çok kısa menzillidir.
Bu kuvvet olmasaydı Güneş’in enerjisini sağladığı füzyon (çekirdeklerin birleşme tepkimesi) ve pek çok radyoaktif bozunma tepkimesi gerçekleşmezdi.
Sürekli etkin durumda değildir. Bu kuvvet belirli bir parçacık çarpması ve bozunması sırasında etkili olur.
Birçok fizikçi, bu dört kuvvetin aslında henüz keşfedilmemiş ve adlandırılmamış daha büyük, birleştirici bir kuvvetin tezahürleri olduğuna inanıyor.
Not: Şimdiye dek kuantum kütleçekmini ele alan teorilerin hiçbiri sonuçlanmamıştır.
Fizik dersi için destek mi lazım? Bağlantıya tıkla!
Dalgalar Enerji Taşır
Ses dalgalarını daha önce hiç duymuş muydunuz? Peki ya sismik dalgaları?
Bütün dalgaların doğrudan, ölçülebilir bir etkisi vardır. Ses dalgaları duyulabilir, sismik dalgalar yeryüzünde hareket ederek depremlere neden olur, gözümüzle gördüğümüz ışık bile dalgalar tarafından taşınır.
Kütleçekimsel dalgalar da oldukça heyecan vericidir. Uzay-zamandaki bu dalgalanmalarla, evrenimizdeki en patlayıcı ve enerjik süreç oluşur.
Einstein 100 yıldan fazla yıl önce Genel Görelilik Kuramında bu olayı tahmin etmişti.
Evren hakkında
Evren toz ve gazlardan, yıldızlardan, gezegenlerden, galaksilerden, karadeliklerden ve enerjiden meydana gelen insan hayallerinin ötesinde olağanüstü bir oluşumdur.
Evren’in beş temel içeriği vardır:
– Baryonik madde,
– Işık (bütün elektromanyetik dalgalar),
– Nötrinolar,
– Karanlık madde,
– Karanlık enerji
Karanlık madde ve karanlık enerji bilim insanları için hala çok gizemli yapılardır.
Fizik öğretmeni arıyorsan en uygun fiyatlarla Superprof'ta bulabilirsin.
%73 karanlık enerji: Evrenin çoğu, hakkında hiçbir şey bilmediğimiz bir şeyden oluşuyor. Karanlık enerji muhtemelen bir kütleye sahip değil ancak madde ve enerji ile ilişkilidir.
Dünyamızın etrafında karanlık madde mevcut, fakat yoğunluğu çok az. Karanlık maddenin aslında ne olduğunu tanımlamak henüz imkansız.
Evren’in tümü düşünüldüğünde, Evren’in ortalama yoğunluğu ortalama 5,8 hidrojen atomu/m3 kadardır. Bu yoğunluk, Dünya büyüklüğünde bir hacmin içinde yalnızca 1 kum tanesinin bulunmasına karşılık gelir.
Ünlü fizikçiler ve dahiyane buluşları hakkında bilgi edinmek için yazımıza göz atın.
Ölçme ve Fiziksel Büyüklükler
Fiziğin asıl amacı evrenin işleyişini anlamlandırmaktır.
Fizik günlük hayatınızda olup biten çoğu şeyi açıklığa kavuşturur. Dünya neden hareket halinde, evrenin kuralları neler, her şey nasıl aksamadan mükemmel bir düzen içinde gerçekleşiyor, gezegenler, solar sistemler, kara delikler ve daha nicesi. Fizik tüm bu fenomenlerin nasıl oluştuğunu ve gerçekleştiğini açıklayabilir.
Fizik, deneysel bir bilim olduğundan deneyler ölçüm yapmayı gerektirir ve çoğunlukla ölçümlerin sonuçları sayısal olarak ifade edilir.
SI yani Uluslararası Birimler Sistemi, bilimsel çalışmalarda kullanılmak üzere kabul edilmiş, resmi olarak tanınan kısaca SI olarak ifade edilen ölçü birimleri standartlarıdır.
Buna göre fiziksel nicelikleri ölçmek için 7 tane temel birim tanımlanmıştır.
| BÜYÜKLÜK | SEMBOL | ADI | BİRİM SEMBOLÜ |
|---|---|---|---|
| Kütle | m | Kilogram | kg |
| Işık şiddeti | Iv | Candela | Cd |
| Sıcaklık | T | Kelvin | K |
| Akım şiddeti | i | Amper | A |
| Madde miktarı | n | Mole | mol |
| Uzunluk | l, x, r | Metre | m |
| Zaman | t | Saniye | s |
Bir cismin kütlesini veya belirli bir mesafeyi kat etmesi için geçen süreyi kolayca ölçebiliriz, ancak onu iten kuvveti, harcadığı enerjiyi, dalgalarının frekansını veya elektrik yükünü nasıl ölçeceğiz?
Newton, joule ve volt gibi diğer birimler, SI temelli birimlerden türetilebilir ve bu sebepten SI birimlerinden türetilmiş birimler olarak adlandırılırlar.
Aşağıdaki tabloda türetilmiş büyüklüklerin isimlerini ve birimlerini inceleyebilirsiniz.
| Adı | Birimi |
|---|---|
| Enerji | Joule |
| Isı | Kalori |
| Hacim | Litre |
| Hız | metre/saniye |
| Kuvvet | Newton |
| Direnç | Ohm |
| Basınç | Paskal |
Temel Kuramlar ve Formüller
Her etkiye karşılık eşit büyüklükte zıt bir tepki vardır.
Hiç fizik bilgisi olmayan kişilerin bile kolayca anlayabileceği bu ifade Newton tarafından ortaya konan Hareket Yasalarından bir tanesidir.
Newton'un hareket yasaları fiziğe giriş derslerinde öğrenilen önemli kavramlar arasında yer alır.
- Eylemsizlik yasası: cisimlerin hareket durumunun değiştirilmesine karşı gösterdiği dirençtir.Diğer bir deyişle, eylemsizlik maddelerin o andaki hareket durumunu korumak demektir. Duran bir madde hareket etmek, hareket eden bir madde durmak istemez.
- Dinamiğin temel prensibi: bir cismin üzerine etkiyen dengelenmemiş kuvvetler varsa hareket durumunun değişeceğini söyler. Net kuvvet sıfırdan farklıysa cisim ivmelenir. Matematiksel ifadesi Fnet = ma şeklindedir.
- Etki-tepki yasası: Kuvvet iki cisim arasındaki etkileşimdir. Bu nedenle eğer birinci cisim ikinci cisme bir kuvvet uygularsa (etki), ikinci cisim de birinci cisme kuvvet uygular (tepki).
Klasik fiziğin mimarlarından biri olan Sir Isaac Newton, bu yasaları maddenin hareketini ve ona etki eden kuvvetleri uzun süre gözlemledikten sonra yaklaşık 330 yıl önce belirlemiştir.
Albert Einstein, dünyanın belki de en ünlü denklemiyle fiziğin temel taşlarından biri olan bir buluşa imza attı. Bu denklem İzafiyet Teorisini açıklayan E = m.c2 olarak bilinir.
Einstein’ın E = m.c2‘yi ortaya koymasından sonra bu yasa enerjinin korunumu olarak değil, enerji ve maddenin korunumu olarak geliştirildi. Çünkü bu formül madde ve enerji arasında doğrudan ilişki olduğunu ortaya koydu.
Bu yasaların en etkileyici kısmı da, ilk ortaya atıldıklarından beri defalarca test edilmeleri ve her seferinde doğru sonuçlar vermeye devam etmeleridir.
Fiziği sıkıcı buluyorsanız linke tıklayarak bu yazıyı mutlaka okumalısınız.
Fizik bilimine bu denli katkısı olan diğer temel kanunlar nelerdir bir bakalım.
Üniversite düzeyindeki fiziğin temelini termodinamik yasaları oluşturur. 0., 1., 2., ve 3. olmak üzere termodinamiğin 4 yasası vardır. Bunlar:
- İki adet cisim, üçüncü bir cisim ile sıcaklık açısından eşdeğerse, bu durum termodinamiğin sıfırıncı yasası olarak tanımlanmaktadır.
- Birinci yasa enerjinin korunumu yasası olarak bilinir. Bu da izole bir sistemde enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir.
- Termodinamiğin ikinci yasası, izole edilmiş herhangi bir sistemin entropisinin her zaman arttığını belirtir.
- Termodinamiğin üçüncü yasası, bir sistemin entropisinin, sıcaklık değerinin mutlak sıfıra yaklaştıkça sabit bir değere ulaştığını belirtir.
Bu yasa da 1600'lü yıllarda ortaya atıldı ve günümüzde doğruluğunu korumaya devam eder.
Elektrik yüklü parçacıkların elektrostatik kuvvet ve alan yaratmasını sağlayan iki ana yasa vardır. İlki Coulomb Kanunu'nu basitçe ifade edecek olursak, yüklü nesneler birbirini iter ve karşıtlar çeker gibi çekme veya itme ile ifade edilen kuvvetleri tanımlar.
Gauss Yasası, bir elektrik yükünün oluşturduğu elektrik alanı boyunca dağılımını tanımlar.
Fiziğin en önemli dallarından biri de elektriktir. Elektrostatik yasaları evrenin çekim yasası ile de paralellik gösterir. Ayrıca manyetizma gibi olayların açıklaması da elektrostatik ile yakından ilgilidir.
Fizik aslında günlük hayatımızın her alanında yer alır. Mutfakta kullandığımız fırından, arabalarımıza, cep telefonlarından ev süpürgelerine kadar elimizi attığımız her şeyde fiziğin öyle ya da böyle bir etkisi vardır.
Siz de fizik öğrenerek hayatınıza yön vermek istiyorsanız hemen işe başlayın!
Özel fizik öğretmeninizden fizik bilimine giriş dersi alabilir sonrasında bu konuda uzun bir sohbet edebilirsiniz! Özel ders öğretmenleri birçok öğrenci yetiştirdiği ve her türden sınava hazırladığı için bu konuda herkesten fazla fikir sahibi olacaktır.
Bu yazıyı beğendiniz mi? Puanlayın!
Loading...
