Enerji - Konu Anlatımı
Enerji: İş yapabilme yeteneğidir.E ile gösterilir. Enerji birimi, işin birimi ile aynıdır. (joule)
Tanımdan da anlaşılacağı üzere iş yapabilmek için enerjiye ihtiyacımız vardır. Enerji hayatımızın her alanındadır. Örneğin araba yolda hareket ederken, sporcu yüzerken, market arabası itilirken enerji harcanır.Kısacası kuvvet uygulamak için enerji gerekir.
HAREKET ENERJİSİ(kinetik enerji) : Hareket halindeki bütün maddelerin bir enerjisi vardır. Hatta maddelerin iç yapısındaki taneciklerinde hareket enerjisi vardır.Hareket halindeki maddelerin sahip olduğu bu enerjiye kinetik enerji adı verilir.Maddelerin sahip olduğu hareket enerjisinin büyüklüğünü etkileyen iki faktör vardır. Bunları bir örnekle inceleyelim.
Hafifçe fırlatılan bir pinpon topunun size çarptığını düşünün.Fazla sürate sahip olmayan bu pinpon topunun size çarpması fazla bir etki yaratmayacaktır.Ancak daha fazla kuvvetle fırlatılan pinpon topunun sürati de fazla olacaktır.Dolayısıyla size çarptığında bırakacağı etkide artacaktır.Sürat arttığında topun çarptığı yere aktardığı enerji daha fazla olduğuna göre sürat arttığında topun sahip olduğu kinetik enerjide artar diyebiliriz.
Bir cismin sürati attıkça kinetik enerjisi de artar.
Kinetik enerji süratin büyüklüğüne göre değişir. Buna göre süratleri aynı olan farklı cisimlerin kinetik enerjilerinin de aynı olduğunu söyleyebilir miyiz? Pinpon topu belli bir süratle yuvarlanıp ayağımıza çarptığında etkisi çok az hissedilir yada hiç hissedilmez. Bunun yerine bir basketbol topu yerde pinpon topuyla aynı süratle yuvarlanıp ayağımıza çarptığında etkisini çok net hissedebiliriz. Bunun nedeni basketbol topunun kütlesinin pinpon topunun kütlesinden daha büyük olmasıdır. Dolayısıyla buradan çıkarılacak sonuç şudur;
***Bir hareketlinin sahip olduğu kinetik enerji o hareketlinin kütlesine ve hızına bağlıdır.***
Ek=1/2mV2
DURGUN ENERJİ(potansiyel enerji): Potansiyel enerjiye konum enerjisi de denir. Her cismin konumu nedeniyle sahip olduğu bu enerji iki değişkene bağlı olarak değişir.Bunlardan birincisi yüksekliktir. Aynı ağırlığa sahip iki cisim alalım.İlk cismi belli bir yükseklikten bıraktığımızda yere ulaştığında belli bir hıza sahip olacaktır. İkinci cismi ilkine göre daha yüksek bir yerden bıraktığımızda yere ulaştığında ilkine göre daha yüksek bir hıza sahip olacaktır. Demek ki yükseklik arttıkça cismin sahip olduğu potansiyel enerji artar. Potansiyel enerjiyi belirleyen bir diğer faktör cisimlerin ağırlığıdır. Aynı yükseklikte bulunan ağırlıkları farklı iki cisimden ağır olanın potansiyel enerjisi daha fazladır. Dolayısıyla ağırlık arttıkça potansiyel enerjide artar.
Ep=AğırlıkxYükseklik
Ep=G.h
Ep=m.g.h
Not:
1.Cisimlerin yüksekliklerinden dolayı depoladıkları enerjiye çekim potansiyel enerjisi denir.
2.Esnek cisimlerin sıkışma ve gerilmesi sonucunda sahip oldukları enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir.
3.Yayların sıkıştırılması veya gerilmesi sonucu oluşan esneklik potansiyel enerjisi o yayın yay sabitine(k) ve sıkışma veya gerilme miktarına bağlıdır. (E=1/2kx2)
ENERJİDEN ENERJİYE
Bir cismin hareketi boyunca sahip kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denir.
Em=Ek+Ep
Futbolcu yerdeki topa vurduğunu topun belli bir yüksekliğe kadar yükselip sonra tekrar yere düştüğünü düşünelim.Futbolcu topa vurduğunda top bir kinetik enerji kazanır.Top yükseldikçe kazandığı bu kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye çevirir.Top hareketine devam ettiği için hala kinetik enerjiye sahiptir.Sonra top alçalmaya başlar ve alçaldıkça potansiyel enerjisi azalır hızı artar. Hızı arttığı için de kinetik enerjisi artar ve yere ulaşır.
KAYBOLMAYAN ENERJİ
Kimyasal enerji, maddelerde depolanmış olan enerjidir.Bu enerji, maddeyle başka maddelerin etkileşmesi ve kimyasal değişimin oluşmasıyla ortaya çıkar.Örneğin, besinler hücre içerisine alındığında oksijenle tepkimeye girerler.Bunun sonucunda besin içeriğinde bulunan atomları bir arada tutan kimyasal bağ enerjisi, canlıların kullanabileceği enerji çeşidine (ATP) dönüşür.
Kimyasal enerjiyi açığa çıkaran makine veya canlı bunu farklı işler için kullanır.Bu işler sonucunda da kinetik, potansiyel, ısı, ses gibi enerji türlerine dönüşüm gerçekleşir.
Enerji yoktan var olmaz, var olan bir enerji de yok olmaz. Ancak farklı enerjilere dönüşerek korunur.
Enerji: İş yapabilme yeteneğidir.E ile gösterilir. Enerji birimi, işin birimi ile aynıdır. (joule)
Tanımdan da anlaşılacağı üzere iş yapabilmek için enerjiye ihtiyacımız vardır. Enerji hayatımızın her alanındadır. Örneğin araba yolda hareket ederken, sporcu yüzerken, market arabası itilirken enerji harcanır.Kısacası kuvvet uygulamak için enerji gerekir.
HAREKET ENERJİSİ(kinetik enerji) : Hareket halindeki bütün maddelerin bir enerjisi vardır. Hatta maddelerin iç yapısındaki taneciklerinde hareket enerjisi vardır.Hareket halindeki maddelerin sahip olduğu bu enerjiye kinetik enerji adı verilir.Maddelerin sahip olduğu hareket enerjisinin büyüklüğünü etkileyen iki faktör vardır. Bunları bir örnekle inceleyelim.
Hafifçe fırlatılan bir pinpon topunun size çarptığını düşünün.Fazla sürate sahip olmayan bu pinpon topunun size çarpması fazla bir etki yaratmayacaktır.Ancak daha fazla kuvvetle fırlatılan pinpon topunun sürati de fazla olacaktır.Dolayısıyla size çarptığında bırakacağı etkide artacaktır.Sürat arttığında topun çarptığı yere aktardığı enerji daha fazla olduğuna göre sürat arttığında topun sahip olduğu kinetik enerjide artar diyebiliriz.
Bir cismin sürati attıkça kinetik enerjisi de artar.
Kinetik enerji süratin büyüklüğüne göre değişir. Buna göre süratleri aynı olan farklı cisimlerin kinetik enerjilerinin de aynı olduğunu söyleyebilir miyiz? Pinpon topu belli bir süratle yuvarlanıp ayağımıza çarptığında etkisi çok az hissedilir yada hiç hissedilmez. Bunun yerine bir basketbol topu yerde pinpon topuyla aynı süratle yuvarlanıp ayağımıza çarptığında etkisini çok net hissedebiliriz. Bunun nedeni basketbol topunun kütlesinin pinpon topunun kütlesinden daha büyük olmasıdır. Dolayısıyla buradan çıkarılacak sonuç şudur;
***Bir hareketlinin sahip olduğu kinetik enerji o hareketlinin kütlesine ve hızına bağlıdır.***
Ek=1/2mV2
DURGUN ENERJİ(potansiyel enerji): Potansiyel enerjiye konum enerjisi de denir. Her cismin konumu nedeniyle sahip olduğu bu enerji iki değişkene bağlı olarak değişir.Bunlardan birincisi yüksekliktir. Aynı ağırlığa sahip iki cisim alalım.İlk cismi belli bir yükseklikten bıraktığımızda yere ulaştığında belli bir hıza sahip olacaktır. İkinci cismi ilkine göre daha yüksek bir yerden bıraktığımızda yere ulaştığında ilkine göre daha yüksek bir hıza sahip olacaktır. Demek ki yükseklik arttıkça cismin sahip olduğu potansiyel enerji artar. Potansiyel enerjiyi belirleyen bir diğer faktör cisimlerin ağırlığıdır. Aynı yükseklikte bulunan ağırlıkları farklı iki cisimden ağır olanın potansiyel enerjisi daha fazladır. Dolayısıyla ağırlık arttıkça potansiyel enerjide artar.
Ep=AğırlıkxYükseklik
Ep=G.h
Ep=m.g.h
Not:
1.Cisimlerin yüksekliklerinden dolayı depoladıkları enerjiye çekim potansiyel enerjisi denir.
2.Esnek cisimlerin sıkışma ve gerilmesi sonucunda sahip oldukları enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir.
3.Yayların sıkıştırılması veya gerilmesi sonucu oluşan esneklik potansiyel enerjisi o yayın yay sabitine(k) ve sıkışma veya gerilme miktarına bağlıdır. (E=1/2kx2)
ENERJİDEN ENERJİYE
Bir cismin hareketi boyunca sahip kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denir.
Em=Ek+Ep
Futbolcu yerdeki topa vurduğunu topun belli bir yüksekliğe kadar yükselip sonra tekrar yere düştüğünü düşünelim.Futbolcu topa vurduğunda top bir kinetik enerji kazanır.Top yükseldikçe kazandığı bu kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye çevirir.Top hareketine devam ettiği için hala kinetik enerjiye sahiptir.Sonra top alçalmaya başlar ve alçaldıkça potansiyel enerjisi azalır hızı artar. Hızı arttığı için de kinetik enerjisi artar ve yere ulaşır.
KAYBOLMAYAN ENERJİ
Kimyasal enerji, maddelerde depolanmış olan enerjidir.Bu enerji, maddeyle başka maddelerin etkileşmesi ve kimyasal değişimin oluşmasıyla ortaya çıkar.Örneğin, besinler hücre içerisine alındığında oksijenle tepkimeye girerler.Bunun sonucunda besin içeriğinde bulunan atomları bir arada tutan kimyasal bağ enerjisi, canlıların kullanabileceği enerji çeşidine (ATP) dönüşür.
Kimyasal enerjiyi açığa çıkaran makine veya canlı bunu farklı işler için kullanır.Bu işler sonucunda da kinetik, potansiyel, ısı, ses gibi enerji türlerine dönüşüm gerçekleşir.
Enerji yoktan var olmaz, var olan bir enerji de yok olmaz. Ancak farklı enerjilere dönüşerek korunur.