FİZİK BİLİMİNE GİRİŞ 1. FİZİĞİN UĞRAŞ ALANLARI

Evrenin veya olayların bir bölümünü konu olarak seçen, deney ve gözlemlere dayalı olarak sonuç çıkarmaya çalışan düzenli bilgilere bilim denir.

Doğa olaylarını konu alan bilim dalına fizik adı verilir. Fizik, maddenin yapısal özelliklerini ve niteliklerini değiştirmeyen olay ve hareketleri inceleyerek bunları kanunlara bağlar.

Bir konuda yapılacak gözlemleri düzenlemek ve açıklamak için bilim insanları tarafından bazı görüş veya modeller geliştirilir. Bu görüş veya modellere teori(kuram) denir. Teoriler gözlemlerden türetilmez.

Fiziğin Alta Alanları: Konular Mekanik Kuvvet, hareket ve enerji ilişkisi Elektromanyetizma Sabit veya hareket hâlindeki elektrik yüklerinin manyetik ve elektrik alanlarla etkileşimi Optik (Işık Bilgisi) Işığın yapısı, ışıkta kırılma, yansıma, kırınım ve girişim olayları, mercek, dürbün, mikroskop ve teleskop gibi araçların yapımı Termodinamik Enerji, enerji değişimleri, ısı, sıcaklık, genleşme ve bunlar arasındaki ilişkiler

Fiziğin Alta Alanları: Konular Atom ve Molekül Fiziği Atomların etkileşimleri, atomun ve moleküllerin yapısı, enerji düzeyleri Nükleer Fizik Atom çekirdeğinin yapısı, çekirdekte bulunan nötron ve protonların etkileşimleri, nükleer kuvvetler, çekirdek ışımaları ve bunların etkileri Katı Hâl Fiziği Katı hâldeki maddelerin manyetik, elektriksel, esneklik ve benzeri özellikleri Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği Maddenin temel yapısı ve temel yapı taşlarının birbirleriyle etkileşimleri, maddenin plazma hâli

2.Bilimsel Çalışma Yöntemi: Problemin belirlenmesi: Merak ve hayal kurmaya bağlı olarak araştırma konusunun (problemin) belirlenmesi aşamasıdır. Gözlem: Belirlenen problemle ilgili gözlem yapılması basamağıdır. Nitel gözlem ve nicel gözlem olmak üzere iki çeşit gözlem vardır. Olaylara müdahale etmeden, duyu organları ile yapılan gözlemlere nitel gözlem denir. Ölçmeye ve deneye dayalı gözlemlere ise nicel gözlem adı verilir. Bir olayın iyi anlaşılması ve sonuçların doğru ifade edilebilmesi için nicel gözlem yapmak gerekir. Nitel gözlemler sırasında ölçme araçları kullanılmaz, nicel gözlemler ölçme araçları ile yapılır.

• Verilerin toplanması: Veriler, problemle ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sırasında elde edilen veriler toplanıp düzenlenir. • Hipotezlerin kurulması: Hipotezler, problemle ilgili geçici çözümlerdir. İyi bir hipotez; toplanan verilere uygun olmalı, iyi bir çözüm önermeli, deney ve gözlemlere açık olmalıdır. • Tahminlerde bulunma: Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkarılmasıdır. Bu sonuçlar ile hipotezler test edilmiş olur. Tahminler, “eğer… ise…dır.” şeklinde cümlelerle ifade edilir. • Kontrollü deney: Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucunda tespit edilir. Kontrollü deneylerde iki ayrı grup olur. Bunlardan biri kontrol grubu, diğeri deney grubudur. Yapılan deneylerde normal koşullara sahip olan gruba kontrol grubu, farklı koşullarda tutulan çalışma grubuna ise deney grubu denir. Kontrol ve deney gruplarını bir örnekle açıklayalım. • Verilerden sonuç çıkarma: Sonuçların hipotezleri ne ölçüde desteklediğine ve ne derecede tutarlı olduğuna karar verilmesidir.

Bir cismi eğik düzlem üzerinde hareket ettirmek için cisme uygulanması gereken kuvvetin büyüklüğünü ve kuvvet ile eğik düzlemin eğimi arasındaki ilişkiyi araştırdığımızı düşünelim. Bunun için birinci aşamada cismi herhangi bir eğik düzlemde hareket ettirerek kuvvetin büyüklüğünü ölçeriz Önceki sınıflarda eğik düzlem hakkında bilgi edinmiştiniz. Bir eğik düzlemin boyu değiştirilmeden yüksekliği değiştirilirse eğimi de değişir. Deneyin birinci aşamasında kuvvet ölçümü mevcut eğik düzleme müdahale edilmeden yapılır. Dolayısı ile deneyin birinci aşaması kontrol grubu olarak adlandırılır. İkinci aşamasında diğer bütün özellikler sabit tutularak eğik düzlemin yüksekliği ve buna bağlı olarak eğimi değiştirildiğinden ikinci aşama deney grubu olarak adlandırılır

Deney hem kontrol grubunda hem de deney grubunda ayrı ayrı yapılır Deney hem kontrol grubunda hem de deney grubunda ayrı ayrı yapılır. Deney sonuçlarının tahminleri doğrulaması hipotezin doğru olduğunu gösterir. Aksi durumda mevcut verilerle yeni hipotezler kurularak çalışmalara devam edilir. Verilerden sonuç çıkarma

3. Matematik ve Modelleme: Bir fiziksel olayı nicel olarak tanımlayan rakamsal değerlere fiziksel nicelik denir. Özellikle çok sayıda bileşenin ve etkileyicinin rol aldığı çevre sistemlerinde olayların sınıflandırılması, birbirleriyle ilişkilerinin çözümlenmesi ve başkalarına kolayca anlatılabilmesi için yapılan bilimsel çalışmalara modelleme adı verilir. Üç ana grupta örneklendirilebilir: • Benzer modeller • Yarı benzer modeller • Simülasyon modelleri (kitap sayfa 24 okutulur)

4. Ölçümler ve Birimler Bir büyüklüğün kendi cinsinden genel kabul görmüş birimlerle karşılaştırılarak belirlenmesine ölçme denir. Uluslararası Bilim Kurulu uzunluk, kütle ve diğer temel büyüklükleri standart hâle getiren kararlar almıştır. Bu kararlara göre oluşturulan birim sistemine Uluslararası Sistem adı verilir. Fransızcası Systeme International d’unites olan uluslararası sistem kısaca SI şeklinde yazılır.

TEMEL NİCELİKLER VE BİRİMLERİ Birim kısaltmaları uzunluk metre m zaman saniye s kütle kilogram kg akım şiddeti amper A sıcaklık kelvin K ışık şiddeti kandela cd madde miktarı mol

Fiziksel büyüklükler skaler ve vektörel olmak üzere iki gruba ayrılır: Skaler büyüklük:Yönü olmayan sadece büyüklüğü olan niceliklerdir. Kütle, uzunluk, hacim gibi… Vektörel büyüklük: Yönü ve büyüklüğü olan niceliklerdir. Ağırlık, konum, hız, kuvvet gibi…