KUVVET, İŞ VE ENERJİ ARASINDAKİ İLİŞKİ

A- İş Nedir?

• Bir cisim uygulanan kuvvet yönde hareket ettirebiliyorsa iş yapılmış demektir.
• Günlük yaşamda kullanılan iş kavramı ile Fen Bilimlerinde kullanılan iş aynı değildir.
• Kitap okurken, sırtımızda çanta taşırken Fen Bilimleri olarak iş yapılmaz.

İş yapılabilmesi için;

1.Cisme kuvvet uygulanmalıdır. Dünya güneş etrafında hareket ederken kuvvet uygulanmadığı için iş yapmaz.

2.Kuvvet cisme yol aldırmalıdır. Kuvvet uygulayarak bir cismi itsek, fakat hareket ettiremesek iş yapmış olmayız.

3.Cismin hareket yönü ile uygulanan kuvvet aynı yönde olmalıdır. Elimize aldığımız çantayı ileri götürürken iş yapmayız. Kuvvetin yönü yukarı, cismin hareket yönü ise ileridir.

Aşağıdaki durumlarda iş yapılmıştır.

• Sıramıza bir kuvvet uygulayıp onu sürüklersek iş yapılır. (Sürtünme kuvvetine karşı iş yapılır.)
• Çantayı elimizle yukarı kaldırırken iş yapılır.
• Dalda duran elma aşağı düşerken iş yapılır. (Yerçekimi iş yapar)
• Bisiklet ile yokuş yukarı çıkarken iş yapılır.
• Topa ayağı ile vuran çocuk iş yapar. (Top kuvvet ile hareket etmiştir.)

Aşağıdaki durumlarda iş yapılmamıştır.

• Sabit süratle düz yolda giden araç iş yapmaz. (Dengelenmiş kuvvet vardır. Net kuvvet sıfır olduğu için iş yapmaz.)
• Halteri yukarıda tutan halterci iş yapmaz. (Cisim hareket etmediği için iş yapılmaz.)
• Kitap okuyan öğrenci fiziksel olarak iş yapmaz. (Kitap hareket etmediği için iş yapılmaz.)
• Dünya'mızın Güneş etrafındaki hareketi iş yapmaz. (Dünya üzerindeki net kuvvet sıfır olduğu için iş yapmaz.)
• Büyük bir yükü yerden kaldıramayan kişi iş yapmaz. (Cisim yol almamıştır.)
• Elindeki çantayı sallamadan düz yolda taşıyan kişi iş yapmaz.(Kuvvet yukarı hareket yönü ise yataydır.)

İşin Formülü Nedir?

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

Örnek: 30 Newton'luk kuvvetle 5 metre götürülen cismin yaptığı iş nedir?

Cevap:

W = F x X

W= 30 N x 5 m

W= 150 Joule (J)

B- Enerji Nedir?

• İş yapabilme yeteneğine  enerji denir.
• Birimi Joule(J) dir. Ne kadar iş yaparsak o kadar enerji harcarız.
• Ne kadar enerjiyi harcarsak o kadar iş yaparız.
• İş ve enerji birbirine eşittir.

Elektrik enerjisi, nükleer enerji, ısı enerjisi, ışık enerjisi, potansiyel enerji, kinetik enerji, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, kimyasal enerji, ses enerjisi, mekanik enerjinin türlerinden birkaçıdır.

Kinetik Enerjisi (Hareket Enerjisi)

Hareketli cisimlerin sahip olduğu enerjidir. Kinetik enerji kütle ve süratle doğru orantılıdır. Aynı süratte otomobil ve kamyondan, kamyonun kinetik enerjisi daha fazladır. Bir aracın sürati arttıkça kinetik enerjisi de artar.

Potansiyel Enerjisi

Cisimlerin, içlerinde saklı olan enerji çeşididir. İki çeşittir.

1.Çekim potansiyel enerjisi

Cismin konumundan kaynaklanan enerjidir. Cismin ağırlığı ve yerden yüksekliğine bağlıdır. Yerden yüksekliği ve ağırlığı arttıkça çekim potansiyel enerjileri de artar.

2.Esneklik potansiyel enerjisi

Esnek cisimlerin içlerinde depoladığı enerjidir. Sıkışmış yayda, gerilmiş okta esneklik potansiyel enerjisi vardır.