Enerji, fizik dünyasının en temel kavramlarından biridir ve farklı biçimlerde karşımıza çıkar. Enerji, yoktan var edilemez ve vardan yok edilemez; sadece bir biçimden diğerine dönüşür. Bu dönüşümler, evrende meydana gelen tüm olayların temelidir.

1. Mekanik Enerji

Mekanik enerji, cisimlerin hareketi ve konumuyla ilgili olan enerjidir. İki ana bileşenden oluşur:

• Kinetik Enerji: Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Hızı olan her cismin kinetik enerjisi vardır. Hız ve kütle arttıkça, kinetik enerji de artar. Örneğin, koşan bir insan, hareket halindeki bir araba veya rüzgarın gücü kinetik enerjiye sahiptir.
• Potansiyel Enerji: Bir cismin konumundan dolayı depoladığı enerjidir. Bir cisme, yer çekimine veya bir yaya karşı yapılan iş sonucunda bu enerji depolanır.
  • Yer Çekimi Potansiyel Enerjisi: Bir cismin yerden yüksekliği nedeniyle sahip olduğu enerjidir. Yükseklik arttıkça, potansiyel enerji de artar. Örneğin, bir dağın tepesindeki kaya veya bir barajda biriken su potansiyel enerjiye sahiptir.
  • Esneklik Potansiyel Enerjisi: Bir yay, lastik veya benzeri esnek bir malzemenin sıkıştırılması veya gerilmesi sonucunda depoladığı enerjidir.

2. Termal Enerji (Isı Enerjisi)

Maddenin atom ve moleküllerinin rasgele hareketlerinden kaynaklanan enerjidir. Bir cismin sıcaklığı arttıkça, moleküllerin hareketliliği ve dolayısıyla termal enerjisi de artar. Termal enerji, sıcak bir cisimden daha soğuk bir cisme aktarılarak ısı olarak adlandırılır.

3. Kimyasal Enerji

Atomları ve molekülleri bir arada tutan kimyasal bağlarda depolanan enerjidir. Bu enerji, kimyasal tepkimeler sırasında açığa çıkar veya depolanır. Örneğin, yiyecekler vücudumuzda kimyasal enerjiye dönüşerek bize hareket enerjisi sağlar. Piller, benzin ve kömür de kimyasal enerji depolayan kaynaklardır.

4. Elektriksel Enerji

Elektrik yüklerinin hareketinden kaynaklanan enerjidir. Bu enerji, günlük hayatımızda en çok kullanılan enerji türlerinden biridir. Elektrikli cihazlar, elektrik enerjisini ışık, ısı veya hareket gibi farklı enerji biçimlerine dönüştürür.

5. Nükleer Enerji

Atom çekirdeğindeki proton ve nötronları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvetin depoladığı enerjidir. Nükleer reaktörlerde atomların parçalanmasıyla (fisyon) veya birleşmesiyle (füzyon) büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu enerji, elektrik üretimi gibi amaçlar için kullanılabilir.

6. Işık Enerjisi

Elektromanyetik dalgalar şeklinde yayılan enerjidir. Işık enerjisi, güneşin bize ulaşan enerjisi gibi pek çok doğal ve yapay kaynaktan gelir. Bitkiler fotosentez yaparak ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürürler.

7. Ses Enerjisi

Maddenin titreşimiyle oluşan ve dalgalar halinde yayılan enerjidir. Ses, bir ortamda (hava, su, katı) yayılan mekanik bir dalgadır.

Çözümlü Örnek Test Soruları

1. Soru Kütlesi 5 kilogram olan bir cisim, 4 m/s hızla hareket etmektedir. Bu cismin kinetik enerjisi kaç Joule’dür? A) 10 B) 20 C) 40 D) 80

Çözüm: Kinetik enerjinin formülü, Kinetik Enerji = (1/2) x kütle x hızın karesi olarak verilir. Verilen değerleri yerine koyarsak: Kinetik Enerji = (1/2) x 5 kg x (4 m/s) x (4 m/s) = (1/2) x 5 x 16 = 40 Joule.

Doğru Cevap: C

---

2. Soru Bir vinç, 300 Joule işi 10 saniyede yapmaktadır. Bu vincin gücü kaç Watt’tır? A) 10 B) 20 C) 30 D) 40

Çözüm: Güç, birim zamanda yapılan işi gösterir. Formülü, Güç = Yapılan İş / Geçen Zaman’dır. Verilenleri yerine koyarsak: Güç = 300 Joule / 10 saniye = 30 Watt.

Doğru Cevap: C

---

3. Soru Kütlesi 3 kilogram olan bir cisim, yerden 5 metre yüksekliğe çıkarılıyor. Cismin yer çekim potansiyel enerjisi kaç Joule’dür? (Yer çekimi ivmesini 10 m/s2 alınız.) A) 15 B) 30 C) 150 D) 300

Çözüm: Potansiyel enerjinin formülü, Potansiyel Enerji = kütle x yer çekimi ivmesi x yükseklik’tir. Verilenleri yerine koyarsak: Potansiyel Enerji = 3 kg x 10 m/s2 x 5 m = 150 Joule.

Doğru Cevap: C

Enerji Biçimleri

1. Soru Aşağıdaki enerji türlerinden hangisi bir cismin hareketiyle doğrudan ilişkilidir? A) Nükleer enerji B) Potansiyel enerji C) Kinetik enerji D) Kimyasal enerji

Çözüm: Kinetik enerji, hareket halindeki cisimlerin sahip olduğu enerjidir.

Doğru Cevap: C

---

2. Soru Bir pilin içinde depolanan enerji türü aşağıdakilerden hangisidir? A) Elektriksel enerji B) Işık enerjisi C) Kimyasal enerji D) Termal enerji

Çözüm: Piller, kimyasal tepkimelerle elektrik enerjisi ürettikleri için kimyasal enerji depolayan kaynaklardır.

Doğru Cevap: C

---

3. Soru Aşağıdaki durumlardan hangisinde çekim potansiyel enerjisi artmaktadır? A) Serbest bırakılan bir topun yere düşmesi B) Yokuş aşağı giden bir araba C) Bir kitabı yerden alıp masanın üzerine koymak D) Sıkıştırılan bir yayın serbest bırakılması

Çözüm: Bir cismin potansiyel enerjisi, yerden yüksekliği arttıkça artar. Bu durum, kitabı yerden alıp daha yüksek bir konuma, masanın üzerine koymakla gerçekleşir.

Doğru Cevap: C