KUVRET, İŞ VE ENERJİ İLİŞKİSİ
İŞ NEDİR?
Fiziksel anlamda iş, bir cisme kuvvet uygulandığında ve bu kuvvet cisim hareket ettirdiğinde yapılmış olur.
Önemli: Günlük hayatta “iş” dediğimiz aktivitelerin çoğu (kitap okumak, çanta taşımak) fiziksel iş değildir!
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
İş Yapılması İçin 3 Şart:
- Kuvvet uygulanmalı
Örnek: Dünya, Güneş etrafında dönerken kuvvet uygulanmaz → İş yoktur. - Cisim hareket etmeli
Örnek: Duvarı itip hareket ettiremezseniz iş yapmazsınız. - Kuvvet ve hareket aynı yönde olmalı
Örnek: Çantayı sırtınızda taşırken (kuvvet yukarı, hareket yatay) → İş yapılmaz.
Hangi Durumlarda İş Yapılır?
Sürtünmeye karşı iş: Pazar arabasını çekmek.
Yerçekimine karşı iş: Halter kaldırmak.
Yerçekiminin yaptığı iş: Elmanın dalından düşmesi.
İşin Formülü:
(W)=Kuvvet (F)×Yol (X)I˙s¸ (W)=Kuvvet (F)×Yol (X)
Birimler:
- İş → Joule (J)
- Kuvvet → Newton (N)
- Yol → Metre (m)
Örnek: 2 N kuvvetle 3 m yol alan cisim:
W=2×3=6W=2×3=6 J iş yapar.
ENERJİ NEDİR?
Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. İş ve enerji birimleri aynıdır (Joule).
Enerji Çeşitleri:
- Kinetik Enerji (Hareket Enerjisi):
- Hareket eden cisimlerin enerjisidir.
- Kütle ve sürat ile doğru orantılıdır.
Örnek: - Aynı kütledeki iki araçtan hızlı olanın kinetik enerjisi fazladır.
- Aynı hızdaki kamyonun (kütlesi fazla) kinetik enerjisi daha fazladır.
- Potansiyel Enerji (Depolanmış Enerji):
- a) Çekim Potansiyel Enerjisi: Yükseklik ve kütleye bağlıdır.
Örnek: Barajdaki su, yukarıdaki top. - b) Esneklik Potansiyel Enerjisi: Gerilen/sıkıştırılan esnek cisimlerde (yay, lastik).
- a) Çekim Potansiyel Enerjisi: Yükseklik ve kütleye bağlıdır.
Potansiyel Enerji Nelere Bağlı?
- Çekim PE: Kütle ↑ veya Yükseklik ↑ → Enerji ↑
- Esneklik PE: Ne kadar gerilirse veya kalınsa → Enerji ↑
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
ÖNEMLİ ÖRNEKLERLE PEKİŞTİRELİM!
İş Yapılan Durumlar:
- Bisikletle yokuş çıkmak,
- Yukarı atılan top,
- Sıkıştırılmış yayın serbest bırakılması.
İş Yapılmayan Durumlar:
- Sabit hızla giden araba (net kuvvet sıfır),
- Havada duran helikopter (hareket yok),
- Duvarı itip hareket ettirememek.
KISA ÖZET TABLO
Kavram | Tanım | Bağlı Olduğu Faktörler |
İş | Kuvvet × Yol | Kuvvetin hareket yönünde olması |
Kinetik Enerji | Hareket enerjisi | Kütle, sürat |
Potansiyel Enerji | Depolanmış enerji | Yükseklik, kütle (çekim PE) / Esneklik miktarı (esneklik PE) |
Sonuç:
- İş için kuvvet + hareket şart!
- Enerji, işin kaynağıdır.
- Kinetik hareketle, potansiyel konumla ilgilidir.
Not: Matematiksel formüller bu seviyede verilmez, ancak mantığını kavramak önemlidir!