Fizik, evrende olup bitenleri ölçülebilir hâle getirme sanatıdır. Bu ünitede fiziğin alt dallarını, büyüklükleri ve birimleri, skaler–vektörel ayrımını ve bilimsel yöntemi öğreneceksin. Sonraki bütün üniteler bu temelin üzerine kurulacak.
Fizik; madde, enerji ve bunlar arasındaki etkileşimleri inceleyen bilim dalıdır. Diğer bilimlerden farkı, açıklamalarını ölçüme ve matematiğe dayandırmasıdır. "Taş hızlı düşüyor" bir gözlemdir; "taş 20 metreden 2 saniyede düşüyor" ise fiziktir.
Doğada tekrar eden bir olayı fark edersin. Çaydanlıktan çıkan buhar, kapağı yukarı iter. Bu, ilk adımdır: ne oluyor?
Olayı sayıya dökersin. Buharın basıncı kaç paskal, sıcaklık kaç kelvin? Ölçemediğin şeyi karşılaştıramaz, karşılaştıramadığın şeyi de öngöremezsin.
Ölçümler arasındaki ilişkiyi bir bağıntıyla ifade edersin. Artık sadece açıklamıyorsun, gelecekte ne olacağını da hesaplıyorsun — buhar makinesi böyle doğdu.
Fizik tek bir konu değil; incelediği olaya göre alt dallara ayrılır. Aşağıdaki başlıklara tıkla, her dalın neyi incelediğini ve günlük hayattaki karşılığını gör.
Ölçülebilen özelliklere fiziksel büyüklük denir. Uzunluk, kütle, zaman büyüklüktür; güzellik ya da lezzet değildir. Büyüklükler ikiye ayrılır: başka hiçbir büyüklükten türetilemeyen temel büyüklükler ve bunların birleşiminden elde edilen türetilmiş büyüklükler.
Kuvveti tarif etmek için kütle, uzunluk ve zamanı kullanırsın: N = kg·m/s². Ama metreyi tarif etmek için başka bir büyüklüğe ihtiyacın yoktur — metre, ışığın boşlukta belirli bir sürede aldığı yol olarak doğrudan tanımlanmıştır. Türetilemeyen bu yedi büyüklük, fiziğin alfabesidir.
1999'da NASA'nın Mars Climate Orbiter uydusu, bir ekip newton·saniye, diğer ekip pound·saniye kullandığı için yörüngeyi ıskalayıp Mars atmosferinde parçalandı. 327 milyon dolarlık kayıp, tek bir birim uyuşmazlığından çıktı. Fizikte sayının yanındaki birim, sayının kendisi kadar önemlidir.
Sadece sayı ve birim söylendiğinde tam olarak anlaşılan büyüklüklere skaler denir: "3 kg", "20 °C". Ama bazı büyüklükleri anlatmak için yön de gerekir: "saatte 80 km" yeterli değildir, nereye doğru olduğunu da söylemelisin. Bunlara vektörel büyüklük denir.
Büyüklük + birim yeterlidir. Normal sayılar gibi toplanır: 2 kg + 3 kg her zaman 5 kg eder.
Büyüklük + birim + yön gerekir. Normal toplanmaz: 3 N + 4 N, yönlere göre 7 N da olabilir, 1 N da, 5 N da.
400 metrelik bir pistte tam bir tur koştun. Aldığın yol 400 metredir (skaler, ayağının bastığı toplam mesafe), ama yer değiştirmen sıfırdır (vektörel, başladığın noktaya döndün). Aynı mantık sürat ve hız için de geçerlidir: ortalama süratin sıfırdan büyüktür ama ortalama hızın sıfırdır. Sınavda "cismin hızı sıfır olduğu hâlde yol almış olabilir mi?" sorusu tam olarak bunu ölçer.
Günlük konuşmada "teori" kelimesi "tahmin" anlamında kullanılır. Bilimde ise tam tersidir: teori, defalarca sınanmış ve hâlâ ayakta duran açıklamadır. Bu üç kavramın farkını bilmek, TYT'de doğrudan soru olarak karşına çıkar.
Gözleme dayalı, henüz kanıtlanmamış ama deneyle test edilebilir öneri. "Ağır cisimler hafif cisimlerden daha hızlı düşer" bir hipotezdi — ve deney onu çürüttü.
Çok sayıda deneyle desteklenmiş, olayın nedenini açıklayan bütünlüklü model. Kinetik teori, gaz basıncının nereden geldiğini açıklar. Yeni kanıt gelirse güncellenebilir.
Belirli koşullarda her zaman aynı sonucu veren, çoğu kez matematiksel bir bağıntı. Kanun ne olduğunu söyler (F = m·a), neden olduğunu değil. Teori kanunun yerini almaz.
Fizikte problem çözerken "sürtünme yok", "ip ağırlıksız", "cisim noktasal" deriz. Bunlar yalan değil, modeldir: olayın anlaşılmasını zorlaştıran ayrıntıları geçici olarak dışarıda bırakırız. Hava direncini hesaba katmadan bir topun yörüngesini bulmak, gerçeğe yeterince yakın bir cevap verir. Model yeterli olmadığında (örneğin paraşütçüde) ayrıntı geri eklenir. Bilimde ilerleme, modeli gerçeğe adım adım yaklaştırmakla olur.
8 sorudan oluşan bu test ile "Fizik Bilimine Giriş" ünitesini ne kadar kavradığını gör. Her sorudan sonra anında geri bildirim alacaksın.
Madde, enerji ve aralarındaki etkileşimi ölçüme dayanarak inceleyen bilim dalı.
Uzunluk (m), kütle (kg), zaman (s), akım (A), sıcaklık (K), madde miktarı (mol), ışık şiddeti (cd).
Temel büyüklüklerin çarpım ve bölümünden elde edilir: hız, kuvvet, enerji, basınç...
Yön gerektirmez: kütle, zaman, sıcaklık, yol, sürat, enerji, hacim.
Kuvvet, hız, ivme, yer değiştirme, ağırlık, momentum. Normal toplanmaz.
İki vektörün bileşkesi bu aralıktadır. Dik olduklarında R = √(A²+B²).
Yol skalerdir ve azalmaz; yer değiştirme vektöreldir ve sıfır olabilir.
Kanun ilişkiyi söyler, teori nedenini açıklar. Teori zamanla kanuna dönüşmez.
10⁻⁹, 10⁻⁶, 10⁻³, 10³, 10⁶, 10⁹. Çok büyük ve çok küçük sayıları kısaltır.