gfsunum6

advertisement
ENERJİ

Konu Başlıkları
 İş
 Güç
 Enerji
Kinetik
Enerji
Potansiyel Enerji
 Enerji Korunumu
İş

Bir cisme uygulanan kuvvet o cismin konumunu
değiştirebiliyorsa, kuvvet iş yapmış denir. İş yapan
bir kuvvet cismin hızını değiştirir.
İş = Kuvvet . Yol
İş W ile gösterilir. SI sisteminde birimi newton.metre
(N.m) dir. Bu birim joule olarak isimlendirilir.

Cisme hareketine dik etki eden kuvvetler hızlandırıcı
yada yavaşlatıcı bir etki yaratamadığı için iş
yapamazlar. Örneğin yatay bir masada hareket
ettirilen cisme etki eden ağırlık kuvveti iş yapmaz.
İş
İş


Yukarıdaki şekilde bir kişi 25 Newton kuvvet
uygulayarak bisiklete 1500 metre yol aldırırsa bu
iş kaç joule'dür?
10 Newtonluk bir kuvvetle aynı işin yapılması için
bisikletin ne kadar yol alması gerekir?
ÇÖZÜM: İlk olarak yapılan işin miktarı belirlemek
gerekmektedir.
F=25 Newton, x=1500 metre ise


W = F.x , W=25.1500, W=37500 joule dür.
x= W/F, x= 37500/10, x=3750 metre yol alması
gereklidir.
Güç
Birim zamanda harcanan enerjiye veya üretilen enerjiye güç
denir. Yani iş yapabilme hızının bir ölçüsüdür. Fabrikada
çalışan bir işçinin yaptığı iş, zaman geçtikçe artar ve
harcadığı enerjide artar. Fakat birim zamanda yaptığı iş
aynıdır. Benzer şekilde bir elektrikli ısıtıcının harcadığı enerji
birim zamanda aynıdır ama zaman geçtikçe harcadığı
toplam enerji zamanla artmaktadır.
Güç P ile gösterilir ve birimi Watt'dır. Taşıtlarda
ise watt yerine beygir gücü ifadesi kullanılır.
1 BG=736 watt'dır.
Güç

Fizikte güç kavramı bir işin yapılma hızını gösterir.
Örneğin, büyük bir motor, küçük bir motordan daha güçlüdür.
Büyük motor daha az zamanda bir işi yapabilir, işi yaparken daha
az zaman kullanılması daha çok gücün sarf edildiğini gösterir.
 Bir makinanın gücünü bulmak için:


Güç (watt) = İş (j) / Zaman (s) ; P =W/t
Örnek: Bir takım makaralar kullanmak suretiyle 900 N’luk bir kayık
kaldırılmak
isteniyor. Kayık 50 saniyede 2 metre kaldırılmıştır. Harcanan güç kaç
watt’tır?
Çözüm:
W = F.x
W = 900Nx2m = 1800J
P =W/t = 1800 J / 50 s
P= 36 W
Enerji
Bir cismin iş yapabilme yeteneğine ENERJİ denir. SKALERDİR.







Bir insan bir masayı alıp başka yere taşırsa bir enerji harcamıştır.
İş yapabilmek için mutlaka enerjiye ihtiyaç vardır. Kuvvet
uygulanarak iş yapıldığında cisim enerji kazanmaktadır. Bu nedenle
enerji ile işin birimleri aynıdır yani JOULE dür.
Enerjinin farklı türleri vardır ve enerjiler birbirine
dönüşebilmektedir.
İki cismi birbirine sürttüğümüzde cisimleri hareket ettirmiş oluruz
ve ısınmaya başlar. Burada da hareket enerjisi ısı enerjisine
dönüşmüştür.
İnsanlarda besinlerden aldıkları enerjiyi (ATP) vücutlarında
depolarlar ve bir iş yaptıklarında bu enerjiyi kullanarak iş yaparlar.
Evlerimizi veya iş yerlerimizi ısıtmak için yakıtlardan faydalanırız.
Yakıtlarda var olan kimyasal enerji ısı enerjisine dönüşür.
Isıtma ve aydınlatma için elektrik enerjisini kullanırız. Elektrik
enerjisi lambalar yardımıyla ışık enerjisine, ütü, ısıtıcı ve klima
yardımıyla ise ısı enerjisine dönüşür.
Kinetik Enerji
Hareketli cisimler iş yapabilme yeteneğine sahiptirler yani bu
cisimlerin enerjileri vardır. Bu hareketinden dolayı cisimlerin
sahip oldukları enerjiye kinetik enerji denir.
ÖRNEKLER
Akan su, hareket halindeki araba, fırlatılan bir taş, yüksekte
uçmakta olan bir kuşun kinetik enerjileri vardır. Duran
cisimlerin potansiyel enerjileri, cisimler hareket haline
geçtiklerinde bu enerji kinetik enerjiye dönüşür.


Farklı kütlelere sahip olan cisimlerin kinetik enerjileri de
farklıdır. Aynı yol üzerinde, aynı hızla hareket eden bir kamyon
ile bir otomobilin kinetik enerjileri farklıdır. Bu nedenle bu iki
aracın çarpışmasında kinetik enerjisi daha az olan otomobilin
hasar oranı kamyona göre daha fazladır. Aynı şekilde daha hızlı
hareket eden arabaların çarpışmasında da hasar daha fazla
olmaktadır.
Bir V hızı ile hareket eden m kütleli bir cismin kinetik enerjisi;
Ek=1/2 m.V2 olacaktır.
Kinetik Enerji
Örnek:

Yukarıdaki arabanın kinetik enerjisini hesaplayacak olursak;

Ek=1/2m.V2
Ek=1/2.1100.802
Ek=3 520 000 joule.



Kinetik Enerji bir cismin hareketinden kaynaklanan
enerji ise cisim ne kadar hızlı hareket ediyorsa, o
kadar çok kinetik enerjisi vardır.
Su akış halinde iken kinetik enerjiye sahiptir.
Suyun bu enerjisi hidro elektrik santrallerde suyun
türbinleri döndürmesi sağlayarak, hareket
enerjisine dönüşür daha sonra ise elektrik enerjisi
elde edilir.
Sürtünme ile Isıya Dönüşen Enerji

Sürtünme kuvveti yüzeyin cisme gösterdiği tepki
kuvveti ile doğru orantılıdır. Ayrıca yüzeyin cinsine
yani sürtünme katsayısına bağlıdır. Hareket
halindeki bir cisme uygulanan sürtünme kuvveti;
fs = µkinetik . N

Sürtünme kuvveti hareketi engelleyici özelliği
olduğu için cisimlerin mekanik enerjilerini azaltıcı
etki yapar. Azalan mekanik enerji kadar enerji, ısı
enerjisine dönüşür.
Isı enerjisine dönüşen enerji = Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş
Eısı = W = fs . x
Potansiyel Enerji




Potansiyel enerji iş yapmaya hazır bir kuvvetten doğan depolanmış
bir enerjidir. Her an kinetik enerjiye yani harekete dönüşebilecek bir
enerji biçimidir.
Örneğin yerçekimi kuvveti sayesinde yerçekimi potansiyel enerjisi
oluşur. Cismi yerden belli bir yüksekliğe kaldırdığımızda, her an
harekete dönüşmeye hazır bir enerji depolanır. Nitekim cismi serbest
bıraktığımızda kinetik enerji açığa çıkar ve yere doğru hızlanır.
Yay içinde aynı şey geçerlidir. Yayı sıkıştırdığımızda, esneklik
potansiyel enerjisi depolarız ve her an harekete dönüşmeye hazır bir
enerji depolamış oluruz.
Cisimlerin hareket halinde olmadıkları durumlarda sahip oldukları
enerjiye potansiyel enerji denir. Bir cismi yerden daha yüksek bir
noktaya kaldırdığımızda yer çekimine karşı bir iş yapar. Yapılan bu iş
cisimde enerji olarak depolanır ve cismin iş yapabilir. Potansiyel
enerjinin simgesi Ep ve birimi joule dür.
Yeryüzünden h yüksekliğine olan m kütlesine sahip olan bir cismin
potansiyel enerjisini hesaplamak için;
Ep=m.g.h
Potansiyel Enerji
Yere göre potansiyel
alındığı için yerdeki aracın
potansiyel enerjisi sıfır
olacaktır.

Yukarıdaki şekilde bir arabanın farklı yüksekliklerde sahip olduğu
potansiyel enerjiyi hesaplayalım;
İlk olarak aracın 2 metre yüksekliğindeki potansiyel enerjisi;
Ep1=m.g.h, Ep1=1100.(9,8).2, Ep1=21 560 joule .
4 metre yükseklikte arabanın potansiyel enerjisi ise;
Ep2=m.g.h Ep2=1100.(9,8).4 Ep2=43 120 joule .
Görüldüğü gibi cisim ne kadar yüksekte yer alırsa potansiyel enerji
de o kadar artmaktadır.
Potansiyel Enerji

Yandaki şekilde olduğu gibi iki
farklı kütleye sahip cisimlerin
yükseklikleri farklı olmasına
rağmen sahip oldukları potansiyel
enerjilerin eşit olduğunu
hesaplayarak görebilirsiniz.
(550*4*9,8=1100*2*9,8)
YAYDA DEPOLANAN ENERJİ
Esnek cisimleri denge konumundan ayırmak için iş yapılır ve
yapılan iş kadar enerji aktarılır. Denge konumundaki bir yay x
kadar sıkıştırılır ya da gerilirse, yayda enerji depolanır. Yayda
oluşan geri çağırıcı kuvvet;
F=–k.x
k : Yay sabiti olup yayın cinsine ve uzunluğuna bağlıdır.
x kadar sıkıştırılan ya da gerilen yayda depolanan esneklik
potansiyel enerji,
bağıntısı ile bulunur. Yaydaki uzama ya da sıkışma arttıkça
depolanan enerjide artar.
Enerjinin Korunumu

Yerden belirli bir yükseklikte
bulunan bir cisim serbest
bırakıldığında yere doğru
düşecektir. Bu cisim düşerken
hızlanır ve potansiyel enerjisi
azalmaya kinetik enerjisi
artmaya başlar. Yani cismin
potansiyel enerjisi kinetik
enerjiye dönüşür.

Yerden yukarı doğru fırlatılan bir cisim ilk
atıldığında daha hızlı hareket edecek,
yukarı çıktıkça hızı azalacaktır. Burada da
ilk başta kinetik enerji fazla olmasına
rağmen bu enerji potansiyel enerjiye
dönüşür. Bu cismin hızı bir noktada
durur ve bu esnada potansiyel enerjisi
maksimum noktaya ulaşır. Cisim tekrar
yere doğru hareket eder ve potansiyel
enerji kinetik enerjiye dönüşür.
Enerjinin Korunumu

Cisim hareket ettiğinde enerjiler birbirine dönüşebilmektedir. Bu enerji
dönüşümler esnasında toplam enerji miktarı sabit kalmaktadır. Bu ilkeye
enerjinin korunumu ilkesi denilmektedir.
Enerjinin Korunumu

Cisim hareket ederken ortamdaki sürtünme önemsiz ise ısı şeklinde enerji
kaybı olmaz. Fakat kinetik enerji artarken potansiyel enerji azalır, potansiyel
enerji artarken kinetik enerji artar. Bu iki enerjinin toplamı ise sürtünmesiz
ortamda hiçbir zaman değişmez.
Enerjinin Korunumu

Yandaki şekilde bir ipin ucuna asılı
olan bir cisim salınıma bırakılmıştır. A
noktasından harekete başladığı
düşünüldüğünde cisim bu noktada
potansiyel enerjisinin maksimum
olduğu durumdadır. B noktasına
gediğinde ise potansiyel enerji
minimum, kinetik enerji maksimum
düzeydedir. Tekrar C noktasına
geldiğinde ise potansiyel enerji
maksimum düzeye çıkmıştır. Bu
hareketler esnasında toplam enerji
sabit kalmaktadır.
Download
Random flashcards
Merhaba

2 Cards oauth2_google_861773e1-0890-4522-834a-6a5babb58e76

qweeqwqwe

5 Cards oauth2_google_78146396-8b44-4532-a806-7e25cc078908

En Mimar Architecture LTD ŞTİ XD

2 Cards asilyasar069

KIRIHAN GÜMÜŞ DEDEKTÖR

6 Cards oauth2_google_49cd8e53-7096-4be6-ba73-4ff7e4195b4b

Create flashcards