Günlük Hayatta Fizik

Bilindiği üzere insanların çoğu fizikten nefret eder. Bu yazımızda fiziğin aslında hayatımızın her anında olduğundan bahsedece- ğiz. Bakalım sizin nefret ettiğiniz fizik sizi seviyor mu? Öncelikle fiziğin vikipedik tanımını yapalım. Fizik; maddeyi, maddenin uzayzamanda hareketini enerji ve kuvveti de kapsamak üzere bütün ilgili kavramlarla birlikte inceleyen doğa bilimidir. Daha basit bir tanım yapmak gerekirse fizik, gördüğümüz ve göremediğimiz her şeydir. Şimdi bir günümüzü ele alalım sabah kalkıp akşam yatıncaya kadar normal bir insanın neler yapabileceğine ve yaptığı eylemlerin içinde fiziği arayalım. Bu yazıda bize eşlik edecek olan kahramanımızın adı Heisenberg olsun. Artık gün aydınlanmaya başlıyor ve sabah oluyor. Bizim Heisenberg'de sabahın ilk ışıklarıyla uyanıyor. Yatağından kalkıyor ve pencereye yaklaşıp odasının içine girmeye çalışan, güneşten 8,44 dakika önce ayrılmış güneş ışınlarına izin veriyor. Heisenberg odasına dolan güneş ışınlarının odanın içerisinde bir resim tablosu kadar mükemmel olan kırınımlarını ve yansımasını izliyor ve gördüğü tablo karşısında hayranlığı bir gülümseme olarak yüzüne yansıyor. Ama şu işe bakın bu kırınımlar fizikte bulunan optik konusuyla alakalı değil mi? Gördüğünüz gibi sizin o sevmediğiniz fizik sabah sabah sizin yüzünüzü gülümsetiyor. Heisenberg yüzünü yıkamak için banyoya gidiyor. Banyoya gidebilmesi için yürümesi gerekiyor tabii. Önce sağ ayağını kaldırıp yere basıyor sonra sol ayağını kaldırıp yere basıyor ve banyoya ulaşmaya çalışıyor. Peki neden Heisenberg'in ayakları yere yapışıp kalmıyor? Buna da yerçekimi sebep oluyor diyebiliriz. Yerçekimi kuvveti bilinen en zayıf kuvvettir. Cismin kütlesi arttıkça cismin üzerindeki yerin çekim kuvveti de artar. Bu nedenle ayaklarımız yere yapışmaz ve ya 1 tonluk bir nesneyi kaldıramayız. Bizim Heisenberg sonunda banyoya ulaşıyor. Önce aynada yüzüne bakıyor. Sağ elini kaldırıp saçını düzeltmeye başlıyor. O da ne? Heisenberg sağ elini kaldırıyor ama aynada sol elini kaldırmış gibi görüyor. Kafasını sol tarafa çeviriyor ama aynadaki yansıması sağ tarafa çeviriyormuş gibi görünüyor. Peki bu nasıl oluyor? Cevabımız yine fizik tabiki. Aynalarda sanıldığı gibi sağ sol kavramı yoktur.

Ön ve arka kavramı vardır. Bu nedenle siz sağ elinizi kaldırdığınız zaman aynadaki yansımanız sol elini kaldırıyormuş gibi algılanır. Heisenberg'in aynayla tanışmasından sonra artık yüzünü yıkamak için musluğu açma eyleminde bulunuyor. Biz basit bir musluğun çalışma prensibini göz önüne alalım. Musluk borudan gelen suyu dökmeden muhafaza eder. Musluğun vanası çevrildiğinde ucunda bulunan piston aşağı inmeye başlar ve bu sayede suyun akış şiddeti ayarlanır. Musluğun vanası sonuna kadar çevrildiğinde piston boruyu tamamen kapatır ve su akışı kesilir. Günümüzde tasarruf amaçlı olarak üretilen fotoselli musluklar kullanılıyor. Fotoselli musluk, isminden de anlaşılacağı üzere fotoelektrik olayla çalışan bir musluktur. Fotoseldeki cam kürenin iç kısmı sodyum, lityum gibi alkali metallerle kaplanır. Çünkü alkali metaller yüksek enerjili beyaz ışık alınca (güneş ışığı) elektronları kopar ve anot ucuna çekilirler. Güneş ışığı gelince devre tamamlanmış olur ve çalışır. Özelliklerine göre değişik amaçlarla kullanılır: Sokak lambalarının gün ışığına göre kontrol edilmesinde, matbaacılıkta renk ayrımında, asansörleri durduran kumanda sistemlerinde, baca duman yoğunluğunun ve sıvıların bulanıklığının ölçülmesinde, miktarı fazla olan cisimlerin sayılmasında kullanılan sayaçlarda, matbaacılıkta kâğıt kesme araçlarında, kapı otomatiklerinde, musluklarda, kağıt havlu makinelerinde, merdiven lambalarında , pozometrelerde, hırsız alarm sistemlerinde, otomatik açılır kapanır kapı sistemlerinde, otomatik çalışan gece lambalarında kullanılmaktadır. Yeterince büyük boyutlu olanları güneş pili olarak kullanılır ve ışık enerjisiyle elektrikli aletleri doğrudan çalıştırabilir. Gelelim Heisenberg'e, artık musluğu açıyor ve yüzünü yıkıyor. Yüzünü yıkadıktan sonra kahvaltı yapmak için mutfağa gidiyor. Omlet pişirmek için teflon tavasını alıyor. Teflon, florlanmış etilen polimeri olan bir politetrafloroetilendir. Isıya, kimyevî maddelere, neme, elektrik atlamasına (dielektrik), sürtünmeye dayanıklı olan Teflon hiçbir maddeye yapışmaz . Teflonun en çok kullanıldığı yerler ise yüksek ısıya dayanıklı conta, keçe, bant, vana seti, salmastra, taşıyıcı bant ve merdaneler, kimyevî maddelere dayanıklı boru, karıştırıcı, laboratuvar cihazları, filtre, diyafram, elektrik gerilimlerine dayanıklı kablo yalıtkanı, izolatör, elektrik âletlere gerekli muhtelif yalıtkan parçalar ve makina sanayinde sürtünmeye dayanıklı yağ- sız yataklar ve burçlar, köprü ve binalar için kayar yataklar, segmanlar ve yağ sıyırma siğilleri, pnömatik ve hidrolik parçalar yapımı, mouse altları sayılabilir. Heisenberg'in teflon tavasında omleti yapabilmesi için bir ocağa ihtiyacı var. Farz edelim ki Heisenberg'in ocağı indüksiyonlu ocak olsun. Nedir bu indüksiyonlu ocak? Ve nasıl çalışır? İndüskiyonlu ocağın üzerine tava konulur ve ısı kaynağı bu kabı ısıtır. Isınan kapta içerisindeki yiyeceğe ısı vererek pişirir. Sistemin hızlı çalışmasının sebebi, ocağın kendisinin değil, üzerine konulan kabın ısı kaynağına dönüşmesidir. Yani indüksiyonlu ocağın yüzeyi ısınmaz; üzerlerindeki kap ısınır. Bu sayede ocağın kendisinin elinizi yakma riski yoktur. 

Basitçe anlatmak gerekirse, indüksiyonlu ocak açık bir devreye benzer. Üzerine doğru kap konulduğunda devre tamamlanır ve kap ısı üretmeye başlar. İndüksiyonlu ocağın seramik yüzeyinin hemen altında bulunan bir elektromıknatıs, manyetik alan üretir. Ocağın üzerine doğru kap konulduğunda, kabın metal gövdesi bu manyetik alandan enerji alarak ısınır. Böylece ısı ocağın yüzeyinde değil; doğrudan üzerindeki kapta üretilmiş olur. Alışılagelmiş gazlı ocaklarda (ister doğalgazlı, ister tüp gazlı olsun) ısı üretim verimliliği aslında son derece düşüktür. Bunun sebebi hem alevler tarafından üretilen enerjinin büyük bir kısmının ısıtılan kabın yanlarından kaçması, hem de önce kabın sonra da içerisindeki yiyeceğin ısıtılma mecburiyetidir. İndüksiyonlu ocaklarda ısı verimliliği %84 gibi son derece yüksek bir oranda iken, gazlı ocaklarda %39.9 oranındadır. Elektrikli radyan ocaklarda ise ısı üretim verimliliği oranı %71 ‘dir. İndüksiyonlu ocak hakkındaki bu kısa bilgiden sonra Heisenberg omleti pişirir, çay yapmak için kettle'da su ısıtır. Şimdi de kettle'ın çalışma prensibini inceleyelim. Kettle'da elektrik devre elemanı olarak suyun ısıtılması için bir rezistans, açmakapama anahtarı, ısıyı kontrol eden termostat ve sinyal lambası kullanılır. Kettle içindeki su kaynadığı zaman buharın etkisi ile termostata bir basınç uygular (termostata doğru bir buhar kanalı vardır) ve kaynayan suyun buharı kapama mekanizmasını tetikler. Gördüğünüz gibi mutfakta elektrik, elektronik, manyetizma derken orası aslında kocaman bir fizik laboratuvarıymış. Aslına bakarsanız evin tüm bölümlerinde bunu görebilirsiniz. Televizyon izlerken, ütü yaparken, asansörle yukarı çıkarken ve ya aşağı inerken. Hatta yemek yerken, yağmur yağarken, şimşek çakarken, arabanızı çalıştırıp işe giderken bile.

 Daha da derine inersek damarlarınızdan geçen kanın kaç km hızla ne kadar basınçla damarı- nızdan geçtiği bile bir fiziktir. O çok nefret edilen fizik aslında tam da sizsiniz. Bence bu nefreti bir kenara bırakıp kendinizi sevmeye başlayın, keşfedilemeyen daha çok şey var :) 

Tuğba YÜCEL

Faydalanılan Kaynaklar

• http://tr.wikipedia.org/wiki/Fizik http://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCne%C5%9F
• http://tr.wikipedia.org/wiki/K%C3%BCtle_%C3%A7ekimi 
• http://www.havzaeymir.com/fotoselli-musluk-nasilcalisir.html#more-68 
• http://www.bilgiustam.com/indksiyonlu-ocak-nedir-nasil-alisir/ 
• http://hbogm.meb.gov.tr/modulerprogramlar/kursprogramlari/ elektrik/moduller/elektriklisuisiticilari.pdf