Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi

Kuvvet ve İş

İş:Günlük yaşamda yapılan bir çok eyleme iş deriz. Ancak bu işlerin bazıları fiziksel anlamda iş sayılır. Günlük yaşamdaki iş kavramı ile Fiziksel anlamda yapılan iş kavramı tamamen birbiriyle aynı değildir.

Yapılan eylemin Fiziksel Anlamda İş olabilmesi için;

1.Cisme kuvvet uygulanmalıdır: Bir cisime kuvvet uygulanmazsa fiziksel anlamda iş yapılamaz.
2.Kuvvet cisme yol aldırmalıdır: Kuvvet uygulanan cisim yol almazsa fiziksel anlamda iş yapılamaz

3.Cismin hareket yönü ile uygulanan kuvvet aynı yönde olmalıdır: Cisim kuvvet doğrultusunda yol almıyorsa fiziksel anlamda iş yapılmış olmaz

Kısacası fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için bir cisme kuvvet uygulanmalı ve cisim kuvvet doğrultusunda yol almalıdır. Bu durumda, uygulanan kuvvetin fiziksel anlamda iş yaptığı söylenir.

Fiziksel anlamda yapılan işin büyüklüğü;

1)Uygulanan kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır. Kuvvetin büyüklüğü artığında yapılan iş artar.

2)Cismin aldığı yola bağlıdır. Alınan artığında yapılan iş artar.

İşin birimi Joule’dür (Jul). “J” harfi ile gösterilir.

Fiziksel anlamda ne kadar iş yapıldığı bulunurken, Kuvvet ile yol çarpılır.

İş = Kuvvet . Alınan Yol

Ör: 1N kuvvet şekildeki cisme 1m yol aldırıyor yapılan iş ne kadar olur?

Cevap: İş= Kuvvet X Alınan yol İş =1N.1m = 1 Joule

Bir cisim 1N'lik kuvvetle 1metre yol aldığında 1 Joule'lük iş yapar.

Aşağıdaki durumlarda iş yapılmıştır.

· Pazar arabasını çekerken iş yapılır.

· El arabası ile yük taşırken iş yapılır.

· Dağa tırmanırken iş yapılır.

· Kitapları rafa yerleştirirken iş yapılır.

· Halteri yukarıya kaldırırken iş yapılır

Aşağıdaki durumlarda iş yapılmamıştır.

· Sabit süratle düz yolda giden araç iş yapmaz.

· Halteri yukarıda tutan halterci iş yapmaz.

· Kitap okuyan öğrenci fiziksel olarak iş yapmaz.

· Büyük bir yükü yerden kaldıramayan kişi iş yapmaz.

Enerji

Enerji: iş yapabilme yeteneğidir. Bir işi yapabilmek için enerjiye ihtiyacımız vardır.

Enerji olmadan günlük yaşamda hiç bir iş yapılamaz ve İş yapılırken Enerji harcanır.

Enerjinin birimi Joule’dür (Jul). “J” harfi ile gösterilir.

Elektrik enerjisi, nükleer enerji, ısı enerjisi, ışık enerjisi, potansiyel enerji, kinetik enerji, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, kimyasal enerji, ses enerjisi enerji türlerine örnek olarak verilebilir..

A)Kinetik Enerji

Cisimlerin süratlerinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Bu sebeple kinetik enerjiye hareket enerjisi de diyebiliriz. Yuvarlanan bir topun, hareket eden bir aracın, uçan bir kuşun kinetik enerjisi vardır.

Bir cismin sahip olduğu kinetik enerji, o cismin kütlesine ve süratine bağlıdır.

1. Kütlesi fazla olan cismin kinetik enerjisi fazladır, Kütlesi az olan cismin kinetik enerjisi azdır.

Ör: Aynı süratle hareket eden bir otomobil ve kamyonun sahip olduğu kinetik enerji birbirinden farklıdır. Kamyonun kütlesi fazla olduğundan dolayı, Kinetik enerjisi, otomobile göre daha fazladır.

2. Sürati fazla olan cismin Kinetik enerjisi fazladır, Sürati az olan cismin Kinetik enerjisi azdır.

Ör: Kütleleri aynı, süratleri farklı otomobillerde sürati fazla olanın kinetik enerjisi daha fazladır.

Kısaca cismin kütlesi ve sürati arttıkça sahip olduğu kinetik enerji de artar.

B)Potansiyel Enerji

Duran cisimlerin bulundukları yükseklik ve esnekliklerinden dolayı sahip oldukları enerjiye potansiyel enerji denir.

Potansiyel enerji, çekim potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi olmak üzere ikiye ayrılır.

1)Çekim potansiyel enerjisi: Cismin yerden yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjidir.

Çekim potansiyel enerjisi, Cismin ağırlığı ve yerden yüksekliğine bağlıdır.
Cismin Yerden yüksekliği ve ağırlığı arttıkça çekim potansiyel enerjileri de artar.

Çekim potansiyel enerjisine Örnekler:

· Ağaçta belirli bir yükseklikte bulunan elmanın çekim potansiyel enerjisi vardır.

· Dolaptaki kitapların yüksekliğinden dolayı çekim potansiyel enerjisi vardır.

· Havaya atılan topun yüksekliğinden dolayı çekim potansiyel enerjisi vardır.

2) Esneklik potansiyel enerjisi: Esnek cisimlerin gerilmesi ya da sıkıştırılması sonucu sahip olduğu enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir.

Esneklik potansiyel enerjisine Örnekler:

· Sırıkla atlayan bir sporcu, sırığın esneklik potansiyel enerjisinden yararlanır.

· Kurmalı oyuncak ya da saatlerde sarmal yayların esneklik potansiyel enerjisinden yararlanılır.

· Okçular, yayı gererek yayın esneklik potansiyel enerjisi ile oku fırlatırlar.

19 Aralık 2018

Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi