Kuvvet İş Enerji

İş Nedir?

Günlük hayatta iş kavramı çok çeşitli anlamlarda kullanılmaktadır. Fen bilimleri anlamında iş yapmak için ise belirli şartların yerine getirilmesi gerekmektedir. Bir cisim uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket ediyorsa fen bilimleri anlamında(fiziksel anlamda)  yapılmış demektir.

fiziksel anlamda iş yapılabilmesinin şartları nelerdir acil lütfen - Eodev.com

7. SINIF FEN BĠLĠMLERĠ DERSĠNE ENTEGRE EDĠLMĠġ FEN TEKNOLOJĠ MÜHENDĠSLĠK MATEMATĠK (STEM) UYGULAMALARI VE TAM ÖĞRENMENĠN ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ - PDF Ücretsiz indirin

Yukarıdaki görselde halterci halteri sabit tuttuğu sürede iş yapmaz ancak halteri yukarıya doğru kaldırırken yerçekimi kuvvetine karşı iş yapmış olur. Ahmet elindeki kutuyu taşırken yukarıya doğru kuvvet uygulamakta kutu ise Ahmet’in hareket doğrultusunda yol aldığı için fiziksel anlamda iş yoktur. Robot ise uyguladığı kuvvet doğrultusunda cismi hareket ettirdiği için fiziksel anlamda iş yapılmıştır.

7.Sınıf Kuvvet İş ve Enerji İlişkisi Konu Anlatımı - fenbilim.net

Başka bir ifadeyle hareket doğrultusuna dik olan kuvvetler iş yapmaz diyebiliriz. Yukarıdaki düzenekte yer alan 2.ve 3.kuvvetler cismi uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket ettirdiği için iş yapar.(3. kuvvetin  hareket doğrultusundaki yatay bileşeni iş yapar) 1.ve 4. kuvvetler hareket doğrultusuna dik olduğu için iş yapmaz.

Yapılan İşin Büyüklüğünü Hesaplama

Yapılan işin büyüklüğünü hesaplayabilmek için;

  • Cismin üzerine uygulanan kuvvetin büyüklüğünü
  • Cismin ne kadar yer değiştirme yaptığını

bilmek gerekir. Yapılan işin büyüklüğü ;

İş Ve Enerji - Fen Bilimleri Dersi İçin Kaynak Sitesi

şeklinde hesaplanabilir. Ancak burada doğrusal bir hareket söz konusu değilse yol yerine yer değiştirmenin kullanılması gerektiğine dikkat edilmelidir.

İş birimi joule ‘dür. İş türetilmiş bir büyüklük olduğu için iş birimi olan joule= Newton x metre cinsinden tanımlanmaktadır.

İş birimi Joule - İş Güç Enerji Konu Anlatımı 2019-2020

İş nedir? Tanım, örnek sorular ve çözümleri - Fizik Dersi

Yukarıdaki cisim üzerine 20 N’luk bir kuvvet uygulanmış ve cisim uygulanan kuvvet doğrultusunda 10 m yol almıştır. Bu durumda yapılan işin büyüklüğü W= 20.10 = 200 j olacaktır.(sürtünmesiz yüzey)

Eğer sistemde cisme etki eden birden fazla kuvvet varsa net (bileşke) kuvvet hesaplanır ve net kuvvetin yaptığı iş bulunur.

Net kuvvetin yaptığı iş. neden kinetik enerji değişimine eşittir? - Eodev.com

Örneğin şekildeki cisim net kuvvet yönünde 10 m yer değiştirirse yapılan net iş

W= 26.20 = 260 joule olur.

BİLGİ: Sürtünmesiz kabul edilen sistemlerde yapılan işin büyüklüğü cismin kütlesinde bağımsızdır çünkü sürtünme kuvveti dikkate alınmaz.

Enerji nedir?

Enerji kısaca iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanabilir. Enerji yoktan var edilemez; var olan enerjide yok edilemez. Enerji sürekli olarak kendi içerisinde başka bir enerji formuna dönüşür. Bizlerde bu dönüşümleri kullanarak günlük hayatta bir çok iş kolaylığı sağlarız.

İş ile enerji arasında çok güçlü bir ilişki vardır. İş yapmadan enerji başka bir enerji türüne dönüştürülemezken iş yapmak için de mutlaka bir enerjiye gereksinim vardır. Bu sebeple iş ve enerjiyi bir bütünün iki parçası olarak düşünebiliriz. Bu sebeple enerji birimi de iş birimi olan joule’dür.

Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi - Fen Bilimleri

Enerjinin günlük hayatta bir çok türü vardır. Bunlar ısı, ışık, hareket, elektrik, potansiyel, mekanik, nükleer, kimyasal vb. olarak sayılabilir. Şimdi kinetik(hareket) enerjisi ve potansiyel enerjiyi daha yakından inceleyelim.

Kinetik(Hareket) Enerjisi

Hareket halinde olan tüm cisimlerin sahip olduğu enerji türüdür. Örnek olarak atomun yapısında bulunan elektronlardan belirli bir yörüngede hareket eden gezegenlere, uçan bir kuştan hareket halindeki bir trene, futbol oynayan çocuklardan, rüzgarla akan hava moleküllerinin hareket ettikleri için kinetik enerjileri vardır.

Kinetik Enerji Nedir ? Nelere Bağlıdır ? | Mühendistan

Kinetik enerji şu faktörlere bağlı olarak değişir:

  • Cismin kütlesi ile doğru orantılıdır; cismin kütlesi artarsa sahip olduğu kinetik enerjide artar.
  • Cismin hızının karesi ile doğru orantılıdır. Cismin hızı arttığında buna bağlı olarak kinetik enerjisi de artar.

Fen bilimleri: KİNETİK ENERJİ

Aynı hızda giden araçlardan kütlesi fazla olanın kinetik enerjisi de fazladır.

Kuvvet ve Özellikleri: KİNETİK ENERJİ ÖZELLİKLERİ

Aynı kütleli farklı hızlara sahip koşuculardan hızı büyük olanın kinetik enerjisi de büyüktür.

Bu faktörlere bağlı olarak bir cismin sahip olduğu kinetik enerji;

Kinetik Enerji Formülü - Pow - Bylge

eşitliği ile hesaplanabilir. Burada kinetik enerjinin büyüklüğünün hızın karesi ile doğru orantılı olduğuna dikkat etmek gerekir.

Kütleleri ve süratleri aşağıda belirtilen K, L ve M araçlarının hareket yüzeyleri ve yönleri aynıdır. - Online Deneme Test

Şekildeki K,L,M araçlarının sahip olduğu kinetik enerjileri inceleyecek olursak;

Kütlesi ve hızı en büyük olan L aracının enerjisi en fazla; kütlesi ve hızı en küçük olan K aracının enerjisi ise en küçüktür.

Potansiyel Enerji

Potansiyel enerji, cisimlerin bulundukları durum ve konumdan ötürü sahip oldukları depo enerjisidir. İki çeşit potansiyel enerji vardır: 

Çekim Potansiyel enerjisi

Cisimlerin bulundukları konumdan dolayı sahip oldukları enerji türüdür. Bir cismin çekim potansiyel enerjisinin olabilmesi için cismin zemin olarak kabul edilen yerden belirli bir yüksekliğe sahip olması gerekir. Çekim potansiyel enerjisi iki faktöre bağlı olarak değişir:

  • Cismin ağırlığı artarsa sahip olduğu çekim potansiyel enerjisi artar.
  • Cismin zemine göre yüksekliği artarsa sahip olduğu çekim potansiyeli artar.

Bu faktörlere bağlı olarak bir cimin sahip olduğu çekim potansiyel enerjisini;

Potansiyel enerji formülü nedir? - Eodev.com

şeklinde hesaplayabiliriz. Burada m.g yerine cismin ağırlığı olan G ‘de yazılabilir.

Fen bilimleri: 7. sınıf kuvvet ve enerji

Aynı yüksekliğe sahip farklı  kütleli cisimlerden kütlesi büyük olanın potansiyel enerjisi de büyüktür.

İŞ VE ENERJİ: POTANSİYEL ENERJİ

Farklı yükseklikteki aynı kütleli cisimlerden yüksekte olan cismin potansiyel enerjisi daha büyüktür.

F.7.3.3.1. Kinetik ve potansiyel enerji türlerinin birbirine dönüşümünden hareketle enerjinin korunduğu sonucunu çıkarır.- Kazanıma Yönelik Sorular | Fen ve Teknoloji Soru Bankası - Üniteye Yönelik Sorular

Şekildeki cisimler belirtilen yüksekliklerden serbest bırakıldığında potansiyel enerjisi en büyük olan I numaralı cisim yayı en fazla sıkıştırırken; potansiyel enerjisi en az olan III numaralı cisim ise yayı en az miktarda sıkıştırır.

Esneklik Potansiyel Enerjisi

Esnek cisimler üzerine kuvvet uygulandığında esnek cisimlerde depolanan enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir. Esneklik potansiyel enerjisini yaylar üzerinde gösterecek olursak;

Kinetik, Potansiyel ve Mekanik Enerji

Yaylar üzerine kuvvet uygulanarak gerilebilir ya da sıkıştırılabilir. Her iki durumda da yayı sıkıştırmak için yapılan iş kadar yada esneklik potansiyel enerjisi depolanmaktadır. Yay serbest bırakıldığında bu enerji kinetik enerjiye dönüşerek yayın hareket etmesini sağlat ve yay tekrar eski konumuna gelir. Yayların esneklik potansiyel enerjisi;

  • Yayın serbest haldeki boyuna
  • Yayın cinsine
  • Yayın incelik-kalınlığına
  • yayın üzerine uygulanan kuvvetin büyüklüğüne bağlı olarak değişir.

Yayda depolanan enerji hesaplanmak istenirse;

Enerji | Matematik Günlüğü

eşitliğinden yararlanılabilir. Buradaki “k” yayın tüm özelliklerini ifade eden yay sabitidir.

 

POTANSİYEL ENERJİ - Sitem

Yayların üzerine uygulanan kuvvet arttıkça yaydaki uzama ya da ters yönde uygulandığında sıkışma miktarı da doğru orantılı olarak artar.

YAYLARI TANIYALIM

        Hazırlayan: Serkan BOLCA – Fen Bilimleri Öğretmeni

 

 

 

 

Bir cevap yazın