Fiziğin Alt Dalları

Fizikle ilgili çalışmalar tarihi gelişim sürecinde gelenek­sel olarak mekanik, elektrik, manyetizma, optik, termo­dinamik gibi alanlara ayrılmıştır. 1900’lü yılların başla­rından itibaren de atom fiziği, nükleer fizik ve katıhâl fi­ziği alanlarında çalışmalar başlamıştır. Günümüzde her ne kadar fiziğin alt alanları sanki ayrı birer bilim da­lıymış gibi kendi sahalarında derinleşmiş olsalar da bunlardan herhangi birinde elde edilen yeni bir bilgi diğerlerinde de kullanılabilmektedir.

1. Mekanik

Kuvvet ve hareket arasındaki enerji ilişkilerini inceler. Dalga­ların oluşmasından ma­kinelerin çalışma pren­siplerine kadar çok ge­niş bir uğraş alanı vardır.

2. Elektrik

Maddenin yapısındaki elek­tron ve protonların sahip ol­duğu elektrik yükleri ile bun­ların neden olduğu elektrik alan ve elektriksel kuvvetleri konu alır. Yıldırımlardan elektrikle çalışan aletlere değin çok geniş bir uygulama ala­nı vardır.

3. Manyetizma

Temelde elektrik yükleri­nin hareketi ile oluşan manyetik alanları ve manyetik kuvvetleri ko­nu edinir. Yön bulmak­tan, tıpta kullanılan man­yetik rezonans uygula­malarına kadar birçok alanda manyetizmadan yararlanılır.

4. Optik

Işığın davranışı ile aydın­lanma, gölge oluşumu, yansıma ve kırılma gibi ışık olaylarını inceyen fizik dalıdır. Gö­zün görmesinden renk­lerin oluşumuna kadar birçok olay optiğin ilgi alanına girer.

5. Termodinamik

Temelde ısı olaylarını ve enerjinin ısı ile ilgi­li kısmını inceler. Su­yun kaynamasından buzulların erimesine kadar ısı ile ilgili ko­nularla ilgilenir.

6. Atom Fiziği

Fiziğin, maddeyi oluşturan atomları, atomların yapısını ve özelliklerini, atomların birbirle­ri ile ilişkilerini inceleyen bir dalıdır. Günümüzde mikros­kobik fizik alanındaki gelişme­ler, bilim alanında nanoteknolojiye ulaşılmasını sağlamıştır.

7. Nükleer Fizik

Atom çekirdeğini inceleyen fizik dalı­dır. Her ne kadar atom bombası gibi zararlı uygulamala­rı geliştirmiş olsa da radyasyondan korunma yollarını öğretir ve günü­müzde enerji üreti­minde vazgeçilmez bir yeri vardır.

8. Katıhâl Fiziği

Kristal maddelerin yapısında simetri gözlendiği için bu maddeler kolayca incelenebilme ortamı oluşturur. Fiziğin bu alt dalı kristal yapılı bu maddeleri özellikle ele alır. Katıhâl fiziği elektroniğin teorisini meydana getirir.

Fizik nedir? Neye yarar?

Fizik, madde ve enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıkla­malar üretmeye çalışan uygulamalı bir bilim dalıdır. Bu bilimle uğraşan insanlara da fizikçi denilir.

Fizik, çevremizdeki maddi evrende meydana gelen her türden olayın nedenlerini ve nasıl meydana geldi­ğini yani olayları şekillendiren ya da yöneten yasaları inceleyen, araştıran bilim dalıdır.

Astronomide yeni gezegenlerin, yıldızların, galaksile­rin keşfedilmesinde, tıpta görme kusurlarının düzeltil­mesinde, arabalarda, optik biliminin ışık ışınları ile ilgi­li elde ettiği bilgiler kullanılmaktadır. Pusula yapımın­da, kapı zilinin yapımında, telefon, radyo ve televiz­yonda ses ve görüntü iletiminde, voltmetrede, amper­metrede, elektrik motorlarında, bazı oyuncakların ya­pımında. hızlı trenlerde manyetizma biliminin ortaya kovduğu bilgilerden yararlanılmaktadır.

Yaşadığımız dünyayı hatta tümüyle evreni etkileye veya şekillendiren yasalar, fizik yasalarıdır. “Nasıl?” sorusu fizikçileri ilgilendirir. Ancak ‘Niçin?” sorusunun cevabını bulmak oldukça zordur. Örneğin suyun cisimleri kaldırması ile ilgili kuralları ortaya koyan fizikçiler, gemiler ile yapılan taşımacılığa temel oluşturmuşlardır. Ancak fizikçiler hiçbir zaman suyun cisimleri niçin kaldırdığını araştırmaz.

Fizik Neyle İlgilenmez?

Fizik, maddi evre­nin dışındaki hiç­bir şeyle ilgilen­mez. Başka bir ifa­de ile maddi varlı­ğı olmayan hiçbir şeyle ilgilenmez. Duygu dünyamızla ilgilenmez, korku, sevinç, kaygı, üzüntü, ruhlarla ilgilenmez. Maddenin var olmasından önce ne olduğuyla ilgilenmez. Düşüncenin ürettiği kav­ramlarla ilgilenmez. Teoloji ile ilgilenmez. Genel olarak fizik ötesi (metafizik) ile ilgilenmez.

 

              ELEMENT VE SEMBOLLERİ

·         Elementler tek cins atomu içeren maddelerdir.

·         Bileşikler ise değişik atomların belirli bir sayıda birleşmesi ile oluşan ve kendini oluşturan atom türlerinin özelliklerinden farklı özelliklere sahip maddelerdir.

·         Bazı moleküller aynı tür atom içerir. Molekül yapılı oldukları halde tek bir cins atom içerdikleri için bu maddelerde element olarak değerlendirilir. Bu durum oksijen ve azot gazı örneklerinde olduğu gibi daha çok gazlarda görülür.

·         Aynı cins maddelerin atomları aynı, farklı cins maddelerin atomları ise birbirinden farklıdır. Örneğin; Demir atomları ile Civa atomları birbirinden farklıdır. Bu fark atomu oluşturan parçacıkların farklı sayıda olmasından kaynaklanmaktadır.

·         Elementlerin türü değiştikçe içerdiği atomların büyüklükleri de değişir, dolayısı ile bunlar farklı atomlardır.

·         Günlük hayatımızda kullandığımız eşyaların yapıldıkları maddeleri incelersek bunların içinde en çok Demir, Alüminyum, mücevherler, Altın ve Gümüş, Oksijen, Hidrojen,Azot dan oluştuğu görülür.

·         Atomlar birbirlerinden büyüklük bakımından farklıdır.

Elementlerin Özellikleri :

1- En küçük yapı birimleri atomlardır.
2- Aynı cins atomlardan oluşurlar.
3- Kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamazlar.
4- Saf maddelerdir.
5- Sembollerle gösterilirler.

Element Çeşitleri :

Atomik Yapıdaki Elementler :

Bazı elementleri oluşturan aynı cins atomlar doğada tek başlarına bulunurlar. Böyle atomlara sahip elementlere atomik yapılı elementler denir. Atomik yapılı elementlerin en küçük taneciği atomlardır.

 

Demir, bakır, alüminyum, çinko, kurşun, altın gibi elementler atomik yapılıdır.

Moleküler Yapıdaki Elementler :

Bazı elementleri oluşturan aynı cins atomlar doğada ikili (veya daha fazla sayıda atomdan oluşan karmaşık yapılı) gruplar halinde bulunurlar. Böyle atomlara sahip elementlere moleküler yapılı elementler denir. Moleküler yapılı elementlerin en küçük taneciği moleküllerdir.

       

Fiziğin Doğası

Bilim Nedir?

İçinde bulunduğumuz doğal ortamda birçok tabiat olayı ile karşı­laşırız. Şimşek çakma­sı, yıldırım düşmesi, gökkuşağının oluşu­mu, Güneş ve Ay tu­tulması, yıldız kayması, tsunami, depremler bunlardan bazılarıdır. Bu olayların bazıları sık sık gerçekleşirken bazıları nadiren gerçekleşmektedir. Yaşadığımız Dünya’yı ve evreni tanımak için yapı­lan çalışmalar kısaca bi­lim olarak tanımlanabilir, insanoğlunun bu arayışı bilimsel çalışmaların te­melini oluşturmuştur.

İnsanlar önceleri ağır­lıklı olarak yaşamlarını ve sağlıklarını etkile­yen olaylar ile her gün gökyüzünde gördük­leri Güneş ve yıldızlar gibi çevrelerindeki di­ğer tabiat olayları ile ilgilenmişlerdir. Bu ne­denle ilk bilimsel çalışmalar bu alanlarda olmuştur. Böylece tıp, fizik ve astronomi gibi çeşitli bilim dalları doğmuştur. Doğa olaylarından, canlı var­lıklarla ilgili olanları biyoloji, maddenin yapısal özellikleri ile ilgili olanları kimya, mad­denin özellikleri ile bunlar üzerinde gerçekleşen olayla­rı ise fizik konusu içindedir

ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

SAF MADDE: Kendisinden başka madde bulundur-mayan maddelere denir.

ELEMENT: İçerisinde tek cins atom bulunduran maddelere denir. Yani elementlerin yapı yaşı atom-lardır.

BİLEŞİK: En az iki farklı cins elementin belirli oranlarda bir araya gelerek, oluşturdukları yeni özellikteki maddeye denir. Yani bileşiklerin yapı taşı moleküldür.

MOLEKÜL: İki veya daha çok atomun bir araya gelerek oluşturduğu atom gruplarıdır.

Elementler :

Aynı cins atomlardan oluşan, fiziksel ya da kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere element denir.
Bir elementi oluşturan bütün atomların büyüklükleri ve atomların arasındaki uzaklık aynıdır. Fakat bir elementin atomları ile başka bir elementin atomlarının büyüklükleri ve atomların arasındaki uzaklıkları farklıdır. Aynı elementten yapılan farklı maddeler de aynı cins atomlardan oluşurlar.
Elementi oluşturan atomların birbirine olan uzaklığı elementin katı, sıvı ve gaz haline göre değişebilir.
Canlı ve cansız varlıkların tamamı elementlerden oluşurlar.

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Etmenler

                                                                                                                  
 Sıcaklık : Enzimler protein yapılı olduğundan, proteinleri etkileyen sıcaklık değişimlerine duyarlıdırlar.Tepkime hızının yükselmesi, sıcaklıkla doğru orantılıdır. Fakat belirli bir noktadan itibaren düşmeye başlar ve tamamen durur. En iyi çalışabileceği sıcaklığa Optimum Sıcaklık denir.Bu değer pek çok canlıda 30 - 40 °C arasındadır. (İnsana 36,5 °C )

  

pH Derecesi :  Enzimler pH değişimine karşı çok duyarlıdırlar. Genellikle çok fazla asidik ve alkalik ortamda etkisizdirler. Bazı hallerde enzimler en yüksek etkinliği belirli bir pH derecesinde gösterirler. Bu pH derecesine "Optimum pH" denir. Örneğin, proteini parçalayan pepsin, midenin 2 pH'lık asidik ortamında maksimum çalışır; buna zıt olarak pankreastan salgılanan ve yine protein sindiriminde rol alan tripsin, ancak 8,5 pH'de optimum olarak çalışabilir. 
 




  Enzim Yoğunluğu : Eğer pH ve sıcaklık uygunsa yeterli miktara substrat bulunan bir ortamda, enzim yoğunluğu arttıkça reakiyon hızı da artar. Sınırlı miktarda substrat bulunan bir ortamda, enzim yoğunluğu artırılırsa reakiyon bir süre evam eder ve sonra durur.



  
Substrat Yoğunluğu : Enzim miktarı sabit tutulup substrat yoğunluğu artılırsa, reakiyon hızı en yüksek noktaya ulaştıktan sonra sabit kalır.Bunun nedeni enzimlerin bir süre sonra substrata doymuş hale gelmeleri ve hiç boş kalmaksızın çalışmalarıdır.

 

 
Substrat Yüzeyi : Enzimler etkilerini substratın dış yüzeyinden başlayarak gerçekleştirdikleri için, substrat yüzeyi arttıkça reaksiyon hızı da artar.Substratın küçük parçalara bölünmesi, toplam yüzeyi artıracağından enzimin etkinliğinde de artışa yol açacaktır.

Su : Enzimlerin büyük bir kısmı işlevlerini su içinde gösterirler.Çünkü moleküllerin birbirine çarparak reaksiyonu gerçekleştirebilmesi için hareketi sağlayacak sıvı bir ortamın olması gerekir.Enzimler ortamdaki su oranı yüzde 15 'in altına düştüğünde çalışmazlar.Kuru yiyeceklerin bozulmadan kalması bu besinlerde üreyebilen mikrorganizmaların enzim etkinliğinin durmasından kaynaklanmaktadır.

 

İnhibitör madde: Enzim etkinliğini yavaşlatan veya engelleyen maddelere inhibitör denir.Bazı inhibitörler enzimin aktif merkezine bağlanarak , bazıları da aktif merkezi bozarak enzim etkinliğini durdururlar.

Enzimlerin özellikleri:

 

• Enzim ile substrat anahtar kilit çeklindedir.
• Enzimler çift yönlü (terssinir) çalışır.
• Etki ettikleri reaksiyonlardan değişmeden çıkarlar.
• Aynı reaksiyonlarda tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Canlı içinde ve dışında faaliyet gösterirler.
• Her enzim bir genin kontrolünde sentezlenir ve çalışır buna bir enzim bir gen hipotezi denir.
• Her hücrede tepkime çeşidi kadar enzim çeşidi vardır.
• Çok hızlı çalışırlar.
• Hücrede bir apoenzim belirli bir koenzim yada kofaktörle çalışır. Bir koenzim yada kofaktör birden çok apoenzimle çalışabilir.
• Işıktan etkilenmezler belirli bir sıcaklık ve pH’ta çalışırlar.
• Hücrede takımlar halinde çalışırlar.
• Bir enzim tepkimesinde açığa çkan ürün bir sonraki tepkimenin substratıdır.
• Enzimler isimlendirilirken enzim aktif ise substratın yada kotalizlediği tepkimenin sonuna “-az” eki getirilir. Örnek: Maltaz
  Enzim aktif değil ise “-jen” eki getirilir.
  Örnek: pepsinojen, tiripsinojen

ENZİMLERİN YAPISI , ÖZELLİKLERİ VE REAKSİYONA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Canlı hücrelerde üretilen özel proteinlerdir.DNA’daki kalıtsal bilgiye göre sentezlenir.Enzimlerin proteinden oluşmuş kısmına apoenzim denir.Buna ise basit enzim denir.Enzimlerin vitaminden oluşmuş kısmına koenzim denir.Mineralden oluşmuş kısmına kofaktör denir.Apoenzim ile koenzimin birlikte oluşturduğu gruba tam enzim anlamına gelen holo enzim denir.Enzimlerin etki ettiği maddeye substrat denir.

Aktivasyon Enerjisi:Bir kimyasal tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji miktarıdır.

 

FEN VE TEKNOLOJİ DENEYLERİ

ETKİNLİK 1 : MİKROSKOP YAPISININ TANITILMASI

Kazanımlar:

Mikroskobu tanır , kullanır ve işlevini açıklar.
 

Amaç: Mikroskobu tanımak.

Araç Gereçler: Mikroskop

Teorik Bilgi: Mikroskop genel anlamda

gövde kolu ve alt kaide olmak üzere iki

kısımdan oluşur. Bütün diğer parçalar bu

iki parça üzerine yerleştirilir.

Mikroskopların hareketli bir nesne

ablası vardır. Bu nesne tablası kaba ve

ince ayar kontrol düğmeleri ile aşağı ve

 

 

yukarı hareket ettirilebilir. Lam ve lamel(

preparat ) iki nesne klipsinin altına

gelecek şekilde nesne tablasının üzerine

yerleştirilir. 45 derece açılı tüpün üst

kısmında değiştirilebilir bir oküler

bulunmaktadır. Alt kısmında ise

objektiflerin sabitlendiği bilye yataklı ve dört objektif yuvalı hareketli bir revolver vardır. Bir

mikroskobun büyütmesi şu şekilde hesaplanır:

 

MİKROSKOP BÜYÜTMESİ= OKÜLER X OBJEKTİF

(Örneğin oküler 5x, objektif 40x olan bir mikroskobun büyütmesi = 5 X 40 = 200 olur.)

Mikroskopta aydınlatma bir tarafı düzlem/ iç bükey ayna ve tablanın altındaki iris diyafram ile yapılmaktadır.

 

  

 

Enzim parçalayıcı bir yapıdır bunun subsüratle ilişkisini en iyi animasyon ya da şekil yoluyla aklımızda tutarak taktikleri uygulamamız ve anlamamıza kolaylık sağlar.

BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ?

Bilimsel olarak kanıtlanmış, hayatımıza dair bilmediğimiz bir sürü bilgi var. Bu ilginç bilgileri daha önceden biliyor muydunuz?  

·       Kelebekler ayaklarıyla tat alırlar.

·       Bir kilo limonda bir kilo çilekten daha fazla
   şeker vardır.

·       Bir insan yaşamı boyunca iki yüzme havuzunu
   dolduracak kadar tükürük salgılar.

·        Yılanlar 3 yıl boyunca uyuyabilme yeteneğine sahiptir.

·        Bozulmayan tek gıda baldır.

·        İnsanların kalça kemikleri betondan çok daha sağlamdır.

·        Bir insan günde en az 28 bin litre hava, 500 litre oksijen tüketir.

·        İnsanların vücut fonksiyonları dursa bile bu andan itibaren beyin hücreleri 5 dakika daha sağlığını korumaya devam eder. Yani beyin ölümü 5 dakika daha geç gerçekleşmeye başlar.

·        Patates, elma ve soğanın tatları aynıdır. Onlardan farklı tat alındığı duygusunu uyandıran, farklı kokulara sahip olmalarıdır.

·        Esneme eylemi aslında insanların daha fazla oksijen alabilmesi ve vücuttaki fazla karbondioksitin dışarı atılması için gerçekleştirilir.

·        İnsan nefesi -90 derecede donar ve gözle görülebilir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DERSİ EĞLENCELİ HALE GETİRMEK İÇİN

   Fen konuları genellikle öğrencilerin ön yargılı bir şekilde direnç gösterilen ve sevilmeyen konular olarak bilinir.  

 Düşününce öğrenciler fen konularının birbirinden bağımsız her birini zihinlerine farklı yerlere yerleştirip aralarında hiç bir bağ kuramıyorlardı, fakat şu an bu eğitim materyalleriyle öğrencilerin derslerde daha verimli ve bilgilerin kalıcı olması artık mümkün.

 

 

FEN BİLİMİ NEDİR?

   Fen bilimleri, insanların maddesel direncini denetlemek ve değiştirmek amacıyla geliştirdiği teknolojik bilgileri kapsayan akademik disiplinler grubuna denir.
      Gözlem ve deneye dayanan çalışmalarla elde edilen sistematik bilgilerdir. Olguları birbirine bağlayan sebepleri, bilimsel kanunlarla açıklamaya çalışır. Doğa olaylarının oluş nedenlerini ortaya koyan ve gelecekteki olayları önceden kestirme olanağı veren bu kanunlar, fen bilimlerinin diğer bilimlere olan üstünlüğünü gösterir.

  Doğadaki her olay Fen'in bir bölümünü oluşturduğu için doğa olayları fen yaşamının önemli bir parçasıdır.
 
 Fen bilimleri, canlı ve cansız doğa ile ilgilenmekte olup ilkeler, kuramlar, olgu ve basamaklardan ibarettir.

 KAVRAM NEDİR?

    Somut ve soyut olarak nitelendirilebilir, elle tutulup gözle görülen olaylar somut, duyu organlarımıza hitap etmeyen kavramlar ise soyut kavramlar olarak adlandırılır.


İlkeler:  Kavramlardan yola çıkarak tümevarım mantığıyla bir bütüne ulaşma çabası fen basamağında bizi ilkelere ulaştırır.

Olgular:  Doğal olayların ve doğadaki canlı ve cansız tüm varlıkların hareketlerine olgu denir.

Doğa Kanunları: Tekrarlanarak belirli bir süreçten geçtikten sonra gerçekliği ve aksi iddia edilemeyen olaylar bütünüdür.


Kuramsal yapılara en güzel örnek ise 'BOHR ATOM MODELİ' dir.