Fiziğin alt dalları, bilim insanları, fiziksel nicelikler, vektörler, doğadaki temel kuvvetler, hareket kavramları ve hareket türleri üzerine kapsamlı konu anlatımı
Fizik, madde ve enerjinin birbirleriyle ve çevreyle olan etkileşimlerini inceleyen temel bir fen bilimidir. Doğada gözlemlenen olayların nedenlerini ve yasalarını anlamaya çalışır. Fizik, gözlem ve deneye dayalı bir bilim dalıdır. Evrendeki tüm olguları anlamak için fiziksel büyüklükler, ölçümler ve matematiksel modeller kullanılır.
Cisimlerin hareketi, kuvvet, denge, enerji, iş ve güç konularını inceler. Günlük hayattaki hareketli cisimler, makineler, taşıtlar bu alana girer.
Isı, sıcaklık, enerji dönüşümleri ve ısı alışverişi ile ilgilenir. Buzdolapları, motorlar, güneş enerjisi sistemleri termodinamiğin konusudur.
Elektrik yükleri, akım, gerilim, direnç, mıknatıslık, elektromanyetik dalgalar ve devreler bu alt dalda incelenir.
Işığın yayılması, yansıma, kırılma, aynalar, mercekler, göz ve optik aletler optik dalının konusudur.
Ses, su dalgaları, deprem dalgaları, müzik aletleri ve akustik düzenlemeler bu alanda değerlendirilir.
Atomun yapısı, elektron bulutları, enerji seviyeleri, atom spektrumları ile ilgilenir.
Atom çekirdeği, radyoaktivite, nükleer enerji, füzyon ve fisyon olaylarını inceler.
Kristal yapılar, yarı iletkenler, süperiletkenlik gibi katı maddelerin fiziksel özelliklerini araştırır.
Yıldızlar, gezegenler, galaksiler, evrenin oluşumu ve kozmik olaylarla ilgilenir.
Çok küçük ölçeklerdeki parçacıkların davranışlarını, dalga-parçacık ikiliğini, belirsizlik ilkesini inceler.
Fizik adlı eserinde hareket, boşluk, zaman gibi kavramları açıklamaya çalışmıştır. Fizikte değişimin genel prensiplerini belirlemiştir.
Kaldırma kuvveti, kaldıraçlar, Arşimet vidası gibi mekanik buluşlarla fizik ve matematiğe katkı sağlamıştır.
Deneysel yöntemi fizik bilimine kazandırmış, serbest düşme ve sarkaç hareketi üzerine çalışmalar yapmıştır.
Hareket yasaları, evrensel kütle çekim kanunu, optik ve mekanik alanında devrim yaratmıştır.
Özel ve genel görelilik teorileri, kütle-enerji eşdeğerliği (E=mc²) ile fizikte yeni bir çağ açmıştır.
Fizik bilimi, sağlık, savunma sanayi, enerji, uzay teknolojileri, haberleşme, otomotiv, robotik ve bilişim gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. Fizikçiler, TÜBİTAK, ASELSAN, CERN, NASA, ESA gibi kurumlarda; tıp, mühendislik, veri bilimi, finans, yapay zekâ, malzeme bilimi gibi alanlarda çalışabilirler. Kariyer planlaması yaparken fizik bilgisinin temel beceriler ve analitik düşünme sağladığı unutulmamalıdır.
Fiziksel nicelikler, ölçülebilen büyüklüklerdir. Uluslararası Birim Sistemi (SI) 1960 yılında kabul edilmiştir. Temel ve türetilmiş nicelikler olarak ikiye ayrılır:
Diğer tüm nicelikler bunlardan türetilir.
Temel niceliklerin çarpımı veya bölümüyle elde edilir.
Örnek: "Araba 80 km/h hızla gidiyor" ifadesi sürattir (skaler). "Araba 80 km/h hızla kuzeye gidiyor" ifadesi ise hızdır (vektörel).
Vektörler, yönlü doğru parçaları ile gösterilir. Bir vektörün başlangıç noktası, bitiş noktası, yönü ve büyüklüğü vardır. Gösterimde üzerinde ok işareti bulunan harf kullanılır (örneğin F vektörü).
Vektörler Bileşenlerine Ayrılabilir: Bir vektör, koordinat eksenleri üzerinde yatay (x) ve dikey (y) bileşenlerine ayrılarak işlemler kolaylaştırılır.
Kütleli tüm cisimler arasında etki eder, sonsuz menzillidir. Gezegenlerin yörüngeleri, gelgitler, cismin ağırlığı bu kuvvetten kaynaklanır.
Elektrik yüklü cisimler ve mıknatıslar arasında etki eder, sonsuz menzillidir. Günlük hayattaki itme-çekme, sürtünme, esneklik kuvvetleri temelde elektromanyetiktir.
Atom çekirdeğinde proton ve nötronları bir arada tutar, çok kısa menzillidir ve en güçlü kuvvettir.
Atom çekirdeğindeki bozunmalarda ve Güneş'teki füzyon tepkimelerinde etkilidir, güçlü nükleer kuvvetten daha kısa menzillidir.
Hareket, bir cismin belirli bir referans noktasına göre zaman içinde yer değiştirmesidir.
Hız = Yer değiştirme / Zaman | İvme = Hız değişimi / Zaman
Cismin tüm parçalarının aynı yönde ve aynı miktarda yer değiştirdiği harekettir. Düz yolda giden araba, düşen saksı, kaydırılan masa örnek verilebilir.
Cismin sabit bir eksen etrafında dairesel hareket yapmasıdır. Rüzgâr türbini, fan pervanesi, dönme dolap örnek verilebilir.
Bir denge noktası etrafında gidip gelme şeklindeki harekettir. Gitar teli, sarkaç, diyapazon çatalı örnek verilebilir.
Bileşik Hareket: Bazı hareketler birden fazla türün birleşimidir. Örneğin bisiklet ilerlerken öteleme yapar, tekerlekleri dönme hareketi yapar.