İş, Güç ve Enerji Konu Anlatımı Çözümlü Sorular 9. Sınıf Fizik Ders Notu Özet

İş: Günlük hayatta kullanılan iş sözcüğü oldukça geniş bir anlam içerir. Buna karşılık fizikte iş daha dar ve belirli bir anlam taşır. Fiziksel anlamda İş; bir cisim kuvvet etkisinde yer değiştirme yapıyorsa kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki bileşeni ile cismin yer değiştirmesinin çarpımıdır.

İş= kuvvet x yol

W= F . Δx

Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş

Cisim ile yüzey arasındaki sürtünme kuvveti cismin kinetik enerjisini ısı enerjisine çevirir. Sürtünme kuvveti cismin yer değiştirme yönüne daima zıt yönde olduğu için sürtünme kuvvetinin yaptığı iş daima negatiftir. Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş, ısıya dönüşen enerjiye eşittir ve

W_s=E_ısı=-f_s . Δx

ifadesi ile bulunur.

Güç

Günlük hayatta ve teknolojide işin büyüklüğü yanında işin yapılma süresi de önemlidir.

Buna göre birim zamanda yapılan işe (harcanan enerjiye) güç denir.

Güç = iş / Zaman

P= W / t

Verim

Makineler, bir cins enerjiyi başka cins enerjiye çevirmek için kullanılan araçlardır. Bu çevirme esnasında enerjinin bir kısmı istenilenin dışında harcanır. Sürtünmeden dolayı ısı enerjisine dönüşür. Makinede ısıya dönüşen enerji ne kadar büyük olursa verim de buna bağlı olarak düşer. Verim, makineden aldığımız enerjinin makineye verdiğimiz enerjiye oranıdır. Buradaki enerji yerine iş ya da güç birimi kullanılarak da verim yazılabilir.

Verim= Alınan iş / Verilen iş = Alınan Enerji / Verilen Enerji = Alınan Güç / Verilen Güç

ENERJİ

Bir sistemin iş yapabilme yeteneğine enerji denir. Bir sistem enerjiye sahipse başka bir sisteme etkiyip ona iş yaptırabilir. Doğada mekanik, ısı, ışık, kimyasal, nükleer, elektrik enerjisi gibi çeşitli enerji biçimleri vardır. Bu bölümde mekanik (kinetik ve potansiyel) ile ısıya dönüşen (sürtünmeden dolayı) enerji incelenecektir.

Kinetik enerji: Hareket halindeki cisimlerin sahip oldukları enerji kinetik enerjidir. Hareket halindeki arabaların, insanların, futbol topunun kinetik enerjileri vardır. Kinetik enerji cisimlerin kütlesine ve hızına bağlıdır.

Potansiyel Enerji: cisimlerin yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjiye yer çekimi potansiyel enerjisi denir. Ağaçta duran elmanın, uçan kuşun, kitaplıkta duran kitabın potansiyel enerjisi vardır. Yer çekimi potansiyel enerjisi cisimlerin kütlesine, yerden yüksekliğine ve yer çekimi ivmesine bağlıdır.

Potansiyel Enerji Çözümlü Sorular

İş – Enerji İlişkisi

Bir cisim üzerinde iş yapmak. cismin enerjisinde değişikliğe neden olur. Yapılan iş cismin sadece kinetik enerjisini ya da sadece potansiyel enerjisini değiştirebilir. Bazı durumlarda yapılan iş cismin hem kinetik hem de potansiyel enerjisini değiştirebilir.

a) Kinetik enerji – İş İlişkisi: Bir cisme sürtünmesiz yatay düzlemde bir kuvvet uygulayıp yer değiştirmesini sağladığımızda üzerinde iş yapmış oluruz. Yapılan iş cismin kinetik enerjisinde değişikliğe neden olur.

b) Potansiyel enerji – İş ilişkisi: Bir cismi düşey doğrultuda sabit hızla hareket ettirdiğimizde yer çekimine karşı iş yaparız. Yaptığımız iş cismin potansiyel enerjisindeki değişime eşittir.