Cevap :
Potansiyel Enerji ve Kinetik Enerji (Konu Anlatımı)
ENERJİ
Bir cismin iş yapabilme yeteneğine enerji denir. Bir araç, bir yerden bir yere giderken bir kuvvet harcar ve yol alır ve bir enerji harcar. Bir silahtan çıkan mermi, önüne çıkan cisimleri tahrip eder veya deler. Bir insan bir masayı alıp başka yere taşırsa bir enerji harcamıştır. Yani iş yapabilecek durumda olan her şeyin bir enerjisi vardır. Bu enerji kullanılmadığı durumlarda potansiyel enerji iken kullanılma durumunda kinetik enerji halindedir.
İş yapabilmek için mutlaka enerjiye ihtiyaç vardır. Yapılacak işlem ile enerji işe dönüşecektir. Kuvvet uygulanarak iş yapıldığında cisim enerji kazanmaktadır. Bu nedenle enerji ile işin birimleri aynıdır yani jouledir.
Enerjinin farklı türleri vardır. Hareket enerjisi, ısı enerjisi, ışık enerjisi gibi. Ve enerjiler birbirine dönüşebilmektedir. Bir lastiği çektiğimizde iş yapmış oluruz. Yapılan iş lastiğin içinde enerji olarak depolanır. Lastiğe bir cisim tutturup bıraktığımızda cisim hareket eder. Böylece lastiğin içinde depolanan enerji hareket enerjisine dönüşür. Ağzını mantar tıpa ile kapattığımız bir cam tüpü ısıttığımızda, tüpün içindeki havanın ısınarak genleşmesi sonucunda mantar tıpa tırlar. Burada ısı enerjisi hareket enerjisine dönüşmüştür.
İki cismi birbirine sürttüğümüzde cisimleri hareket ettirmiş oluruz. Ve cisim bir süre sonra ısınmaya başlar. Burada da hareket enerjisi ısı enerjisine dönüşmüştür. İnsanlarda besinlerden aldıkları enerjiyi 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.
Potansiyel Enerji
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 yapabilecek duruma gelmesine neden olur. Potansiyel enerjinin simgesi Ep ve birimi jouledir.
Yeryüzünden h yüksekliğine olan m kütlesine sahip olan bir cismin potansiyel enerjisini hesaplamak için;
Ep=m.g.h
Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerji şeklidir. Bir cismin kinetik enerjisi ne kadar büyükse cisim o kadar büyük iş yapar. Hız, rölatif (bağıl, göreceli, izafi) bir büyüklüktür. Mesela, yukarı fırlatılan bir taş belirli bir kinetik enerjiye sahiptir. Yukarı hareketi sırasında hızı azaldığından kinetik enerjisi azalır, ancak yükseklik kazandığından potansiyel enerjisi artar. Sürtünme ile olan kayıplar gözönüne alınmazsa, toplam enerji sabit kalır. Bu durum, enerjinin korunumuna bir örnektir.
Kütlesi m, hızı v olan bir cismin sahip olduğu kinetik enerji:
şeklinde ifade edilir.
m kütleli bir cisim hem dönüyor, hem de öteleme hareketi yapıyorsa (doğrusal olarak hareket ediyorsa) bu cismin sahip olduğu kinetik enerji:
şeklinde ifade edilir. Burada, I, cismin atalet (eylemsizlik) momenti, ω ise açısal hızdır.
Potansiyel enerji, cisimlerin bulundukları fiziksel durumlar sebebiyle depolandığı kabul edilen enerjidir. Örneğin yükseğe kaldırılan bir cisim barajlarda biriken su sıkıştırılan veya gerilen yay potansiyel enerji depolar potansiyel enerji yerden yüksekliğe veya cisimdeki değişikliğe bağlıdır. Ep ile gösterilir. Cisimlerin bulundukları durumlardan dolayı sahip oldukları enerjidir Çekim Potansiyel ve Esneklik Potansiyel olarak ikiye ayrılır
çekimlli pottansiyl enrji İki işçi yedikleri gıdalardn sağladıkları enerji sayesinde piyanoyu kaldırabilidirlr.yukarı kaldırıldığında piyanoda bir çeşit enerji depolamış olur.depolanan bu enerjiye çekimli potansiyel enerji denir
