Madde Nedir?

Fizikte maddeyi basitçe tanımlamak gerekirse kütlesi, hacmi, tanecikli yapısı ve eylemsizliği olan her şey maddedir. Örneğin: taş, toprak, tahta, altın, demir vb. Maddelerin en küçük yapı taşı atomlardır atomlar birleşerek maddeyi oluştururlar. Yukarıda belirtiğimiz gibi bir şeyin madde olabilmesi için kütlesi, hacmi, eylemsizliği ve tanecikli yapıya sahip olması gerekmektedir. Bu 4 özellik maddeler için ortak özelliktir. Bu özellikleri kısaca açıklamak gerekirse;

Kütle:  Değişmeyen madde miktarına kütle denir.  ‘’m’’ ile gösterilir.  SI birim sisteminde birimi kilogramdır. Diğer kütle birimleri; gram, miligram, santigram, desigram, dekagram, hektogram, kental, ton vb.  Kütle eşit kollu terazi ile ölçülmektedir.

Fizikte kütle kavramıyla en çok karıştırılan kavram ağırlıktır. Çoğu kişi kütle ve ağırlık kavramlarının aynı olduğunu düşünmektedir. Ancak kütle ve ağırlık aynı kavramlar değildir. Yukarıda da tanımını yaptığımız gibi kütle değişmeyen madde miktarıdır. Ağırlık ise kütleye bulunduğu ortamın yer çekimine göre etki eden kuvvet olarak tanımlanabilir. Yani basitçe kütlemiz nerde olursak olalım aynıdır ancak ağırlığımız bulunduğumuz yerin çekim ivmesine göre değişkenlik göstermektedir. Ağırlık ‘’G’’ harfiyle gösterilmektedir. Birimi kuvvet olarak tanımlandığı için Newton(N) dur. Ağırlık dinamometre denilen alet ile ölçülmektedir.  Ağırlık dünyanın her yerinde dünyanın merkezine doğru etki eden kuvvettir. Yer çekimi kuvveti değiştiğinde cisimlerin ağırlıkları da değişmektedir yer çekimi sıfır ise cismin ağırlığı da sıfırdır. Bununla ilgili en çok verilen örnek ayın çekim kuvveti dünyanın altıda biri olduğu için dünyada 60 N ağırlığındaki birinin aydaki ağırlığı 10 N olur. Yer çekim ‘’g’’ harfiyle gösterilmektedir. Dünya da yer çekimi ivmesi yaklaşık 9,8 m/s² olarak hesaplanmıştır. Bir cismin ağırlığı cismin kütlesiyle bulunduğu ortamın yer çekim ivmesinin çarpımıyla bulunur. G=m.g

Hacim: Maddenin boşlukta kapladığı yere hacim denir. ‘’V’’ harfiyle gösterilir. SI birim sisteminde birimi metre³ tür. Diğer hacim birimleri; milimetre³,santimetre³, desimetre³, dekametre³, hektometre³, kilometre³, litre, mililitre, santilitre, desilitre vb.

Madenin haline göre hacim ölçme yöntemi de farklılık gösterir. Katı ve sıvıların hacmi sabit, gazların hacmi bulundukları kabın hacmi kadardır.Katıların hacim ölçüm yöntemi geometrisine göre farklılık gösterir. Düzgün bir şekli olan cisimlerin hacimleri matematiksel hesapla kolaylıkla belirlenebilirken, taş gibi düzgün bir geometrik şekli olmayan maddelerin hacmi için dereceli kap kullanılır. Sıvılar bulundukları kabın şeklini aldıkları için direkt olarak sıvının hacmi kabın seviyesi ile belirlenebilir. Gazın hacmi tüp ve sıvı yardımıyla ölçülebilir.

Eylemsizlik:Maddelerin hareketini koruma isteğine eylemsizlik denir. Örneğin hareket halindeki arabanın içinde oturan kişinin araba hızı kadar bir hızı bulunmaktadır. Arabanın ani fren yapması ile hareketini sürdürmek isteyen kişi öne doğru hareket eder işte buradaki hareketi koruma isteğine eylemsizlik denmektedir. Eylemsizlik tüm maddeler için geçerlidir.

Tanecikli yapı:Tüm maddeler atomlardan oluşmaktadır. Atomların bir araya gelmesiyle maddeler oluşur yani bütün maddeler tanecikli yapıya sahiptir. Bu maddeleri oluşturan tanecikler arası boşluklar maddelerin bulunduğu halle göre değişmektedir. Katı maddelerde tanecikler arası boşluklar yok denecek kadar az iken, sıvı maddelerde biraz boşluk bulunmaktadır. Gazlarda ise tanecikler arası boşluklar oldukça fazladır.

Maddelerin ortak özellikleri olduğu gibi ayırt edici özellikleri de vardır.  Bunlar;

• Özkütle
• Erime sıcaklığı
• Kaynama sıcaklığı
• Erime ısısı
• Donma ısısı
• Buharlaşma ısısı
• Yoğunlaşma ısısı
• Özısı
• Esneklik katsayısı
• Özdirenç
• Genleşme katsayısı
• Çözünürlük

Bu özelliklerin bilinmesi o maddenin ne olduğu hakkında bize bilgi vermektedir. Örneğin öz kütlesi 13,6 g/cm³ olan madde denildiğinde onun civa olduğunu biliriz ya da kaynama noktası 100 ⁰C olan madde denildiğinde o madde sudur.