Fizik, madde ve madde arasındaki etkileşimlerin zaman ve mekânda evrensel yasalar çerçevesinde incelendiği bilim dalıdır.
Fizik; kimya, biyoloji, astronomi, mühendislik gibi diğer bilim dallarıyla etkileşim hâlinde gelişen bir bilimdir. Örneğin, optik alanında çalışılan ışığın yapısı ve özellikleri kimya alanında moleküler ışık ve renk oluşumlarıyla ilişkilidir.
Fizik biliminin amacı, evrendeki doğal olayları gözleyip ölçerek, bunlar arasında ilişkiler kurarak, oluşturulan modeller yardımıyla bu olayların nedenlerini açıklamaktır.
BÜYÜKLÜK NİCELİK FİZİK
Doğada var olan her şey; boyut, kütle, sıcaklık, zaman, hız, kuvvet, enerji vb. özelliklere sahiptir. Bu özelliklerin bazılarında ölçüm yapıldığında farklı değerler elde edilebilir. Örneğin bir cismin boyu 1 m, 2 m ya da 3 m olabilir. Bu tür ölçümlere fiziksel büyüklük ya da nicelik denir.
Bir fiziksel büyüklüğün nicelik olarak kabul edilebilmesi için üç koşulu sağlaması gerekir:
- Ölçülebilmesi
- Cismin ya da olayın özelliğini değiştirebilmesi
- Cismin ya da olayın farklı durumlarında farklı değerler alabilmesi
FİZİKSEL BÜYÜLÜKLERİN SINIFLANDIRILMASI
Büyüklükler; ölçülmek istenen cismin ya da olayın özelliğine göre iki grupta incelenir.
- Skalar Büyüklükler
- Vektörel Büyüklükler
Skalar Büyüklükler
Yalnızca bir sayıyla ifade edilebilen büyüklükler skalar büyüklüklerdir. Bu sayının birimi de vardır. Örneğin bir cismin sıcaklığı 30°C olarak ifade edildiğinde sıcaklık skalar bir büyüklük olup 30° ve °C sıcaklığın birimi olarak kabul edilir.
Skaler büyüklüklere örnek olarak şunlar verilebilir:
- Kütle (kg)
- Boyut (m)
- Sıcaklık (°C)
- Zaman (s)
- Elektrik akımı (A)
- Madde miktarı (mol)
- Altıgenin iç açısı (°)
- Hacim (L)
- Sıcaklık farkı (°C)
- Baskı (bar)
Vektörel Büyüklükler
Hem sayı hem de yön ile ifade edilebilen büyüklükler vektörel büyüklüklerdir. Vektörel büyüklüklerin yönü değiştiğinde cismin ya da olayın etkisi de değişir.
Vektörel büyüklüklere örnek olarak şunlar verilebilir:
- Kuvvet
- Hız
- Aksiyel kuvvet
- Manyetik alan
- Eğim
KUVVET
Bir cismin hareketini değiştirmek için uygulanan etkiye kuvvet denir. Kuvvet bir vektörel büyüklüktür. Yönü ve değeri vardır.
Kuvvetin birimi N (Newton) ve SI birimi kg.m/s²’dir. Fizikte kuvvetin ölçümü üç ayrı durumda yapılır:
- Cismin sabit hızla hareket ettiği durumda
- Cismin durduğu durumda
- Cismin ivmeli hareket ettiği durumda
Kuvvetin ölçümünde kullanılan alete dinamometre denir. Dinamometrede ölçülen değer kuvvetin değeri olarak kabul edilir.
HIZ VE VARYASYONU (IVMELI HAREKET)
Zaman içinde yer değiştirme oranına hız denir. Vektörel bir büyüklüktür. Örneğin bir aracın 1 saat içinde gittiği mesafe 100 km ise aracın hızı 100 km/s olarak ifade edilir. Aracın bu mesafeyi sabit hızla gitmediği durumda aracın hızı zaman içinde değişir ve bu durumda aracın ivmeli hareket ettiği söylenir.
AKSIYEL KUVVET VE AĞIRLIK
Cismin içindeki kuvvetlere aksiyel kuvvet denir. Ağırlık aksiyel kuvvetin diğer adıdır. Ağırlık yer çekimi kuvvetinden kaynaklandığı için her cismin üzerinde etki eden kuvvet olarak da tanımlanabilir.
Ağırlık kuvveti W ile gösterilir ve Newton birimi ile ölçülür. Ağırlığın ölçüm birimi N (Newton) ve SI birimi kg.m/s²’dir.
MANYETIK ALAN VE EĞIM
Manyetik alan; elektrik akımı taşıyan iletken çevresinde ya da elektrik yükü olan elektronik parçaların çevresinde oluşan etki alanına denir.
Eğim; düzlem yüzeyle dikey çizgi arasındaki açıdır. Eğim vektörel bir büyüklüktür çünkü yön ve değere sahiptir.