Fiziğin Uygulama Anlanları

Fiziğin Uygulama Anlanları

Fizik; evrenin yapısını, evreni oluşturan en küçük temel parçacıklardan başlayarak en büyük galaksilere kadar tüm maddeleri ve bu maddelerin özelliklerini, değişimlerini, etkileşimlerini inceleyen; doğadaki olayların işleyişlerine hükmeden en genel yasaları insan için kullanan bilim dalıdır.

Fiziğin ilgili alanları çok geniştir. Fizik, bir olayı açıklarken makroalemde kullandığı formülleri aynen mikroalemde de kullanamaz. Her alanın boyutları ve etkileşimleri farklı olduğundan kullanılar teorilerde de farklıdır. Bu da fiziği alt alanlara ayırmış ve sonrasında uygulama alanlarını ortaya çıkarmıştır.

Fiziğin Uygulama Anlanları

Kimyadaki Uygulama Alanları

Fizik, maddenin yapısında değişiklik meydana getirmeyen geçici olayları, kimya ise maddenin yapısında değişiklik meydana getiren devamlı olayları inceler. Dolayısıyla aralarında sıkı bir ilişki vardır. Temel bilimler içerisinde fiziğe en yakın olan bilim dalı kimyadır. Fiziğin en önemli alt dallarından olan katıhal fiziği madde ve yapısını inceler. Bu alanda fizik ve kimya iç içe girmiştir. Katıhal fiziği, şekil değiştiremez maddelerle veya katılarla ilgilenir. Kristallerin oluşumu, kristallerin içindeki yerleşik düzeni, ısı sığası, ısısal iletkenlik, ısısal genleşme, elektriksel iletkenlik, iletkenler ve süper iletkenler incelediği konular arasındadır. Modern fizik olarak adlandırılan kuantum fiziği, fizik ve kimyanın ortak alanlarının gelişmesini sağladı. Maddenin katı, sıvı ve gaz halini en derin ayrıntısına kadar inceleyen, termodinamik yasalarını uygulayan fizikokimya modern fizik yasaları üzerine kurulmuş bir alandır. Atom, atom teorileri ve atomun yapısının incelenmesinde, karışımların ayrıştırılmasında, gazların davranışlarının açıklanmasında, tepkime hızı ve Isısının hesaplanmasında, elektroliz ve pillerde fizik yasaları kullanılır. Sonuç olarak, fizik ve kimya iç içe olan iki bilim dalıdır. Fiziğin kimyadaki uygulama alanı çok geniştir. İki bilimi bir çizgiyle ayırmak imkânsızdır.

Biyolojideki Uygulamaları

Temel bilimler içerisinde yer alan biyolojide birçok olay açıklanırken fizikteki temel yasalardan faydalanılır. Özellikle günümüzde biyolojinin en önemli dallarından olan moleküler biyoloji ve genetik tamamen fizik yasalarını kullanır. Fizik kanunlarının yaygın olarak kullanıldığı biyofizik, fizik ile biyolojinin ortak çalışma alanıdır. Biyofizik, biyolojik süreçlerin aydınlatılmasında ve biyolojiye ilişkin sorunların çözümünde, fiziksel bilimlerin ilke ve kavramlarından yararlanan bilim dalıdır. Canlı organizmalarla ilgili çalışmalarda, gözün optik sisteminin incelenmesinde, göz merceğinin karekteristiğinde, retina tabakasında görüntünün meydana gelmesinde, görüntünün netleştirilmesinde, tamamen fizik prensipleri, metotları ve aletleri kullanılır. bulun Canlı sisteminde görme, işitme, temas duyusu ve sinir sistemi olaylarının açıklanmasında da fizik yasaları kullanılır. Biyofizik modern fizikteki gelişmelerden yararlanır. Sinir sistemi karmaşık bir elektrik devresi olarak düşünüldüğünde uyarıların iletilmesindeki yapıyı; kuvvet, ışık, ses, iyonlaşma ve radyasyon gibi fiziksel büyüklüklerin canlıdaki etkisini, canlıdaki yer değiştirme veya iletişim yoluyla çevresiyle kurduğu ilişkiyi biyofizik inceler. Tansiyonumuz düştüğünde yani kandaki basınç azaldığında tuzlu yiyecekler ya da içecekler alırız. Tuz, kana geçerek kanın yoğunluğunu artırır. Kanın yoğunluğu arttığında doku hücrelerindeki su, kana geçer. Damarlardaki sıvı miktarı arttığından kan basıncı normale döner.

Fiziğin Uygulama Anlanları

Astronomideki Uygulamaları 

Gök bilimi, gök cisimlerinin konumlarını, hareketlerini, birbirine olan uzaklıklarının ölçülmesini, bunların fizik ve kimya bakımından yapılarını anlatan bilim dalına astronomi (gök bilimi) denir. Astronomi; yörüngesel cisimler ve Dünya atmosferi dışındaki gezegenler, yıldızlar, kuyruklu yıldızlar, kutup ışınımı, galaksiler ve kozmik radyasyon gibi gözlenebilir bütün olay ve olguları inceleyen bilim dalıdır. Evrende bulunan her çeşit maddenin hareketini, dağılımını, kimyasal bileşimini, evrimini, fiziksel özelliklerini ve birbirleriyle etkileşimlerini araştırır. Örneğin, ısıtılmış bir gaz ışığının ya da bir gaz bulutundan geçirilen ışığın bir prizma yardımı ile tayfı bulunur. Bu tayfta gazın yapısına ait çizgiler elde edilir. Her elementin farklı fiziksel şartlar altında verdiği çizgiler farklıdır. Laboratuvarlarda elementlere ait elde edilen tayf çizgileri, yıldızlardan gelen ışığın tayfıyla karşılaştırılarak yıldızların fiziksel özellikleri ve kimyasal yapıları hakkında bilgi edinilebilir. Yıldızların atmosferlerinde hangi elementten ne kadar bulunduğunun yanı sıra yıldızların sıcaklıkları, radyal hızları, dönme hızları, manyetik alanları, mutlak parlaklıkları gibi bilgilere de ulaşmak mümkündür. Fizik yasalarını astronomi gözlemlerinde uygulama eğilimi 1920’lerde giderek yaygınlaştı ve astronomların çoğu kendilerini astrofizikçi olarak tanımlamaya başladı. Fiziğin içinde önemli bir yere sahip olan ışığın doğası, atomların yapısı, optik gibi konular astronominin dalı olan astrofiziğin temellerini oluşturur. Astrofizik, yıldızların gözlemiyle sınıflandırılan fiziksel olayları tanımlar. Günümüzde gök bilimcilerin hepsi, belirli bir astrofizik bilgisine sahiptir ve gözlemlerini de hemen hemen bu bilgiler ışığında yaparlar. Bununla birlikte, kendilerini yalnızca astrofiziği incelemeye vermiş araştırmacılar da yok değildir. Astrofiziğin bir dalı olan kozmoloji (Evren bilimi), evreni fiziksel bir sistem olarak inceler. Yani evrenin doğuşu ve büyümesi, evrimi, gök cisimlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri ve konumlarının hesaplanması kozmolojinin incelediği konular arasındadır. Gök bilim gözlemleri yalnızca gök bilim ile ilişkili değildir, aynı zamanda genel görelilik kuramı gibi fizikte çok önemli bir yeri olan teorilerin ispatı için de bilgi sağlar.

Jeolojideki Uygulamaları

Evrendeki maddelerin Jeoloji; Dünya’nın oluşumunu ve yeryüzünde meydana gelen fiziksel, kimyasal ve biyolojik değişmelerin geçmişini araştıran bir bilimdir. Geniş anlamda Dünya’nın, dar anlamda da yer kabuğunun oluşumunu, özelliklerini ve evrimini inceler. Yeraltı sularının aranması, baraj, tünel, yol yapılması, maden, kömür, petrol gibi yer altı kaynaklarının bulunması ve işletilmesi gibi konularda jeolojiden yararlanılmaktadır. Yer kabuğunda meydana gelen kırılmalar, yer kabuğunun yapısı, bulunan taş, fosil gibi bir numunenin yaşının tespiti ve bulunduğu ortamın fiziki değerleri, fizik kanunları kullanılarak açıklanır. Örneğin bir depremin yeri, zamanı, şiddeti ve oluşturduğu etkiler fizik kanunları ile açıklanır. Bu konudaki en yaygın çalışmalar jeofizik konuları içinde yer almaktadır. Jeoloji ayrıca yer kabuğunda bulunan çeşitli minerallerin tariflerini ve sınıflamalarını yapan, onların kristal yapılarını, fiziksel ve kimyasal özelliklerini inceleyen, başka minerallere nasıl dönüştüklerini araştıran bir bilimdir.

Fiziğin Uygulama Anlanları

Tıptaki Uygulamaları 

Tıp, bir hasta doku üzerine tanı koyarken film, EKG (Kalp akım grafiği), NMR (Nükleer manyetik rezonans), ultrason gibi görüntüleme tekniklerini kullanır. Bu tekniklerin hangisi olursa olsun özünde fizik kanunları vardır. Bir annenin karnındaki bebeği görmede, sıvı içeren organlardaki kitle ve katı oluşumları izlemede ya da kalp işlevlerini ve yapısını incelemede ultrason cihazları kullanılır. Bu cihazlar, ses dalgalarının değişik yoğunlukta dokular içinde, farklı hızlarda ilerlemesi ve yansıması prensibine dayanan bir mekanizma ile çalışır. Bu cihazların üstün özelliği, görüntünün gerçek zamanlı olması ve az enerji taşımasından dolayı canlı doku üzerinde hiçbir olumsuz etkisinin olmamasıdır. Ayrıca ses dalgalarının girişiminden yararlanılarak böbrek taşları doku içinde kırılabilir. Çok hassas ameliyatlarda lazer ışığı kullanılır. Bunların tamamı fizik kanunları ile gerçekleşir.

Coğrafyadaki Uygulamaları 

Coğrafyanın en önemli dallarından biri fiziki coğrafyadır. Fiziki coğrafyanın alanına giren Dünya’nın şekli ve hareketleri, iklim, yer şekillerinin oluşumu, yer çekimi, akarsu hareketleri, Dünya’nın dönmesinden kaynaklanan merkezkaç kuvveti, bu kuvvetlerin iklim ve yaşam üzerindeki etkileri, Isı ve sıcaklık, kara ve suların ısınmasındaki farklılıklar, bu farklılıklardan doğan rüzgâr, basınç gibi temel kavramlar ve bu kavramların etkileri, fizikle ilgilidir. Ayrıca atmosferin özellikleri, ışığın kırılması, yansıması, rüzgârdan ve akarsulardan faydalanılması, Ay ve Güneş tutulması gibi pek çok olayın açıklanmasında fizik kanunları kullanılır. Bir günde belirli saatlerde yeryüzündeki suların ardı ardına alçalma ve yükselmesine gelgit olayı denir. Kıyılarda gözlenen gelgit olayı, fizikteki kütle çekimi kanunu ile açıklanır. Coğrafyada yer kabuğunun oluşumunda etkili olan iç kuvvetler (dağ, kıta, volkanizma, deprem) ve dış kuvvetler (akarsu, rüzgâr, buzul, dalga, yeraltı suları) ile kar, yağmur, kırağı, dolu gibi doğa olaylarının oluşumu açıklanırken de fizikteki kanunlar ve teoriler kullanılır.

Meteorolojideki Uygulamaları 

Havada meydana gelen ısı olayları günlük yaşantımızda son derece önemlidir. Atmosfer ve değişimleri fizikteki mekanik ve ısı prensipleri ile izah edilebilir. Meteoroloji; hava olaylarını inceleyen, hava tahminleri yapan ve atmosfer olaylarını açıklayan bilim dalıdır. Hava olayları, ancak atmosferin birkaç millik en alt tabakalarında kendini gösterir. Rüzgârlar, bulutlar ve hava değişimleri, troposfer denilen bu tabakada gözlenir. Meteorolojide, güneş ışıması, rüzgârlar, genel hava akımları, sıcaklık farkı, nem, siklon ve antisiklon, bulutlar, sis, çiğ, hortumlar, yüksekteki hava hareketleri gibi olayların tamamı fizik yasaları ile açıklanır. Günümüzde meteorolojistler, atmosfer ve rasat konularında birçok yeni teknik geliştirmiştir. Özellikle uydular, radarlar ve yüksek kapasiteli uçaklar kullanılarak hava sistemleri ve hareketleri daha doğru bir şekilde tespit edilebilmektedir.

Fizik ve Tarih 

İnsanlık tarihinin en önemli olaylarından biri şüphesiz tekerleğin icadıdır. İnsanların daha rahat, daha kısa sürede daha çok iş yapma arzusu yeni icatları doğurdu. Özellikle savaş aracı olarak kullanılan bu icatlar aynı zamanda insanlığın refah ve huzuru içinde uygulama alanları buldu. Bu buluşların temelinde fizik yasaları ve uygulamaları vardır. Orta Çağda yıkılmaz gibi görünen kaleler, eğik atış uygulaması olan mancınıkla yıkılmıştır. Zamanla yenilenerek geliştirilen mancınıklar, kalelerin, şehirlerin kuşatılmasında ve surların yıkılmasında vazgeçilmez bir silahı olmuştur. Bilimdeki ilerlemelere bağlı olarak bu silahlar, geliştirilip günümüzdeki topların, füzelerin ve bombaların temelini oluşturmuştur. Fizik yasalarını dikkate alarak yapılan kaleler, camiler, kiliseler ve köprüler yüzyıllar boyu zamana meydan okumuştur.

Yazan: Yaren YAKUT

Kaynak*

Kaynak**

Kaynak***

YouTube Kanalımız

Çılgın Fizikçiler (SEO Manager) hakkında 663 makale
Çılgın Fizikçiler ve Bilim İnsanları ekibi ve dışarıdan destek veren gönüllülerin yazıları.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*