Fizik, evreni oluşturan temel kuvvetleri, enerji akışını, maddeyi ve zaman-uzay ilişkilerini inceleyen, doğanın en temel yasalarını anlamamıza yardımcı olan bilim dalıdır. Fizik, doğanın tüm katmanlarını, atom altı parçacıklardan evrendeki devasa galaksilere kadar inceleyerek, varoluşun temel yapı taşlarını açıklamaya çalışır.

Fizik Bilimi

• Fizik uzay, zaman, madde ve enerji arasındaki ilişkileri inceleyen, gözlem ve deneye dayalı bir bilim dalıdır. Fizik maddeyi, maddenin hareketini ve davranışını, enerji ve kuvvetlerin varlığını inceleyen temel bilimdir.
• Fizik bilimi evreni kuvvet, enerji, uzay ve zaman ilişkileri çerçevesinde matematiksel hesaplamalar kullanarak inceleyen yasalar ve teoriler bütünüdür.
• Yerküre dahil olmak üzere bütün gök cisimleri ile bunlar arasındaki boşluğu kapsayan mekana evren, yaşadığımız Dünya’yı ve evreni tanımak için yapılan çalışmaların tamamına ise bilim denir.
• Fizikte bilimsel bilgiye ulaşmak için deney, gözlem ve akıl yürütme kullanılabilir. Bilimsel bilgiye ulaşmak için araştırmalarda tek bir bilimsel yöntem yoktur.
• Fen bilimleri, zaman içerisinde çalışma alanlarına göre ayrılarak fizik, kimya ve biyoloji bilim dalları olarak isimlendirilmiştir. İnsanoğlunun doğayı anlama uğraşı ile fizik, kimya, biyoloji ve matematik gibi bilim dallarının temelleri atılmıştır.

Fizik Biliminin İlgi Alanı

• Fizik en temel bilimsel dallardan biridir ve temel amacı evrenin nasıl işlediğini anlamaktır.
• Fizik çalışmalarında yapılırken maddenin boyutuna bakılmaz. Evrenindeki galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve Dünya’nın da içinde olduğu makro âlemden; molekül, atom, çekirdek, proton, kuark ve lepton gibi evrenin en küçük yapı taşına kadar tüm maddelerin hareketi ve bu hareket ile ilgili olaylar fiziğin ilgi alanına girer.
• Makro evrene ait fizik bilgilerinin incelendiği alana klasik fizik, mikro evrene ait fizik bilgilerinin incelendiği alana ise modern fizik denir. Evrensel kanunları bulmaya çalışan fiziğin teorilerinin farklı uygulama alanları vardır. Klasik fiziğin yasaları atomik boyutların üzerinde ve düşük hızlarda sistemleri açıklamakta yeterlidir. Atomik boyutlarda ve ışık hızına yakın hızlarda ise modern fizik kuralları geçerlidir.
• Fizik biliminin evrendeki mikro âlemden makro âleme kadar geniş bir çalışma alanı vardır. Atom altı parçacıkların özelliklerinden Güneş Sistemi’ndeki gezegenlerin hareketlerine kadar her şeyi inceler.

1. Fiziğin Kimyadaki Uygulamaları

• Fizik temel bilimlerden kimya ile yakın ilişki içerisindedir. Fizikokimya, atom kavramının gelişmesiyle kurulmuştur.
• Maddenin katı, sıvı ve gaz hâlinin bütün ayrıntılarını inceleyen, termodinamik yasalarını uygulayan fizikokimya, modern fizik yasaları üzerine kurulmuştur.
• Modern fizik olarak adlandırılan kuantum fiziği, atom ve atom altı parçacıkların fiziği olarak da tanımlanır. Fizik ve kimyanın ortak alanlarının gelişmesini sağlamıştır.
• Katıhal fiziğinde fizik ve kimya iç içe geçmiştir. Kristallerin oluşumu, yerleşik düzen, ısı sığası, ısısal iletkenlik, elektriksel iletkenlik, iletkenler ve süper iletkenler bu fizik dalının konularıdır.

2. Fiziğin Biyolojideki Uygulamaları

• Fizik, temel bilimlerden biyoloji ile yakın ilişki içerisindedir. Bu yakınlık yeni alanların oluşmasına sebep olmuştur. Biyofizik, fizikteki bilgileri biyolojide uygular.
• Biyolojinin en önemli dallarından olan moleküler biyoloji ve genetik tamamen fizik kuralları ile açıklanır. Biyoloji, DNA’nın yapısında fizikteki atomik bilgilerden yararlanır.
• Sinir ve kas dokuları, kasılma ve gevşeme mekanizmaları fizikteki basit makinelerin çalışma prensibiyle açıklanır.
• Bitkilerde gövde ve yaprakların ışığa doğru yönelmesi, köklerin gelişme yönü ve topraktaki suyun yapraklara kadar iletilmesi yine fizik kuralları ile açıklanır.

3. Fiziğin Matematikteki Uygulamaları

• Fizikteki teori ve yasaların ifade edilmesinde, formüller ve işlemler kullanılarak herkes tarafından anlaşılır hâle getirilir.
• İnsanlar arasındaki iletişim, dil aracılığı ile sağlanır. Bilimin dili de matematiktir. Fizikte dil olarak kullanılan matematik, vazgeçilmez bir unsurdur. Ünlü fizikçi Galileo’ya göre; evren matematik dilinde yazılmıştır. Matematik, fizik ile ilgili konuların daha iyi anlaşılmasında kolaylaştırıcı bir rol üstlenmiştir.
• Fiziksel bir modelde yapılan çalışmalarda; veriler analiz edilir, tablo ve grafikler oluşturulur. Bunlar ise matematiksel bağıntılarla bir anlam kazanır. Buradan matematiksel işlemlerin fizikte bir model olarak kullanıldığı sonucuna ulaşabiliriz.

4. Fiziğin Astronomi ve Uzay Bilimlerindeki Uygulamaları

• Astronomi, gök cisimlerinin kökenlerini ve kimyasal özelliklerini açıklar. Astrofizik ise evrende bulunan nesnelerin doğumunu, yaşamını ve ölümünü açıklamada kullanılan bilim dalıdır.
• Astronomi ve astrofizik, gezegenden uzayın en uzak noktalarına kadar gözlenip, evrenin verilerini toplayarak, aralarında ilişkiler kuran ve yorumlayan bilim dallarıdır.
• Astronomi fizik, kimya, biyoloji, jeoloji ve matematik gibi disiplinleri bünyesinde toplayan bilim dalıdır. Fen bilimlerini astronomiden ayrı düşünmek mümkün değildir.
• Astrofizik mekanik, elektromanyetizma, termodinamik, kütleçekimi, parçacık fiziği, atom fiziği gibi fiziğin birçok alanından faydalanır.

5. Fiziğin Müzik ve Resimdeki Uygulamaları

• Müzik, bütün sanat dalları içerisinde fizik kurallarının en açık görüldüğü alandır. Sesin frekansı, müzik aletlerinin tınılarının birbirleriyle uyumu, notaların ahengi fizik ile ilgilidir.
• Bilim ve sanatın iç içe olduğunun en güzel göstergelerinden biri olan ebru sanatı ile ilgilenen sanatçının fizik dengelerini iyi kurması gerekir.
• Fizik ile ilgili diğer bir sanat dalı da resimdir. Varlıkların mekanlarda yer tutmalarını sağlayan mesafeler dünyada üç boyutludur. Doğadaki varlıklar hareket hâlinde olduklarından dördüncü boyut olan zamana ihtiyaç vardır.
• Görsel sanatlarda en önemli faktör ışıktır. Işık sayesinde cisimler görülebilir. Cisimlerin aydınlanmalarına göre, aydınlık ve parlak görülmeleri sağlanır.

6. Fiziğin Teknoloji ve Mühendislikteki Uygulamaları

• Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle fizikteki gelişmeler, birçok meslek alanında kendini göstermiştir. Elektrik-elektronik mühendisliği, makine mühendisliği, nükleer enerji mühendisliği, fizik mühendisliği, bilgisayar mühendisliği, petrol ve doğalgaz mühendisliği, mekatronik mühendisliği, mimarlık, yazılım, uçak, genetik, jeoloji ve inşaat gibi mühendislik dallarında yapılan çalışmalarda fizik kanunları kullanılır.
• Fizik mühendisliği; fizikçilerin ürettiği bilgileri, teknolojide ve endüstride uygular.
• Mekatronik mühendisliği, her türlü karmaşık tasarımı gerektiren elektronik alet ve iletişim sistemlerinin tasarımlarını yapar, üretim teknolojilerini geliştirir, sistemler arasında ışık ve fonksiyonları kurar ve gerçek fizik kuralları çerçevesinde test eder.

7. Fiziğin Spordaki Uygulamaları

• Biyomekanik, mekanik prensiplerinin canlılara uygulanması demektir. Spor biyomekaniği ise sporcuların biyolojik yapılarına etki eden kuvvetleri ve etkilerini inceleyen bilim dalıdır. Spor malzemelerinin performansını iyileştirmeye yönelik çalışmalar yapar.
• Sırıkla atlamada sırığın yapıldığı maddenin esneklik katsayısı büyükse sırık sporcuyu daha uzağa fırlatır.
• Hava dalışçılarının sürüklenmelerini en üst seviyeye çıkarmak için kol ve bacaklarını açmalarının nedeni, hava ile temas eden yüzeyi artırıp havada kalmaktır.
• Futbolcuların topu maksimum uzaklığa atabilmesi için topun yatayla yaptığı açı, basketbolcuların topu atarkenki el ve kollarının hareketleri fizik temelleriyle ilgilidir.

8. Fiziğin Coğrafyadaki Uygulamaları

• Fizik biliminin bilgilerinden faydalanan coğrafya, yağmuru kendi prensipleri çerçevesinde yağmurun nedenini, sonucunu, yeryüzü üzerindeki dağılışını ve etkilerini inceler. Yağmurun yeryüzüne dağılışındaki farklılıkları, bu farklılıkların nedenlerini ve yeryüzündeki canlılar üzerine etkilerini araştırır ve öğretir.
• Hava daima yüksek basınç merkezinden alçak basınç merkezine doğru hareket eder. Bu basınç farkı sonucunda rüzgâr oluşur. Rüzgâr fizik ve coğrafyanın ortak çalışma alanına girer.
• Fiziki coğrafya, fiziksel özellikleriyle ilgili olarak Dünya’yı inceleyen bir coğrafya dalıdır. Fiziki coğrafya, Dünya’nın yüzey özelliklerini, iklimlerini, hava şartlarını ve doğal kaynaklarını inceler.

Fizik Bilimi Çözümlü Sorular