FİZİKSEL İŞ

Fiziksel anlamda iş, günlük hayatta kullanılan iş kavramından farklıdır.

Fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için cismin, uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmesi gerekir. Cisim, uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmiyorsa fiziksel anlamda iş yapılmamıştır.

      

Alışveriş arabası ile eşya taşıyan bayanın yaptığı faaliyet, uygulanan kuvvet ile hareket yönü aynı doğrultuda olduğu için fiziksel anlamda iş olarak nitelendirilir. Yerden aldığı toprağı el arabasına yükleyen adamın yaptığı faaliyet, fiziksel anlamda iştir. Sırtında çanta taşıyan çocuklar, uygulanan kuvvet ile hareket yönü aynı doğrultuda olmadığı için yer çekimine karşı iş yapmış sayılmazlar.

Yapılan iş miktarı, uygulanan kuvvet ile alınan yolun uzunluğuna bağlıdır. İş birimi olarak joule (jul) kullanılır. Bir cisme 1 Newton’lık kuvvetle 1 metre yol aldırılırsa 1 joule’lük iş yapılmış olur.

JOULE = NEWTON X METRE

Bir nesneyi itmek, bir kutuyu kaldırmak ya da topa vurmak gibi fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için enerji harcanması şarttır. Fiziksel iş yapılması için enerji harcanırken aynı zamanda bu işten etkilenen cisme de enerji aktarılır. Örneğin voleybolda topa vurmak için öncelikle kol kaslarında depolanan enerji ile el hareket ettirilir. Elin hareketi sonucunda oluşan enerji ile topa bir kuvvet uygulanır. Top, kuvvet yönünde hareket ettiği için fiziksel anlamda iş yapılmış olur. Aynı zamanda topa enerji aktarılmış olur. Bu sebeple enerji, iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. SI birim sisteminde “joule” hem fiziksel anlamda işin hem de enerjinin birimidir.

Enerji farklı türlerde bulunabilir.

KİNETİK ENERJİ

Kinetik enerji, hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjidir. Dolayısıyla kinetik enerjiye hareket enerjisi de denir. Günlük hayatta en çok karşılaştığımız enerji türlerinden biri kinetik enerjidir.

Aşağıdaki dört görselde verilen nesnelerin ortak bir özelliği vardır. Görsellerdeki düşen yapraklar, yarışan arabalar, gösteri yapan uçaklar ve akan su hareket halindedir. Bu sebeple görsellerdeki nesneler kinetik enerjiye sahiptir.

Bir cismin kinetik enerjisi, cismin kütlesine ve süratine bağlıdır. Hareket eden tüm cisimler, kütleleri ve süratleriyle orantılı kinetik enerjiye sahiptir. Cismin sürati arttığında kinetik enerjisi de artar. Ayrıca eşit süratli cisimlerden kütlesi büyük olanın kinetik enerjisi de büyük olur.

Aşağıdaki görselde süratleri aynı olan bisikletli, otomobil ve otobüs verilmiştir. Bu araçların kinetik enerjilerinin farklı olmasının sebebi kütle büyüklüklerinin farklı olmasıdır. Dolayısıyla otobüsün kinetik enerjisi en büyük, bisikletin kinetik enerjisi en küçüktür.

POTANSİYEL ENERJİ

Potansiyel enerji cisimlerde depolanan enerjidir. Cisimler konumlarından, kütlelerinden ya da esneklik özelliklerinden dolayı potansiyel enerjiye sahip olabilir.

Kütle Çekim Potansiyel Enerjisi

Ağaçta duran bir elma ya da dağa tırmanan bir dağcı düşünün. Tüm bunlar yer çekimi etkisiyle düşme potansiyeline sahiptir. Yer seviyesinden yüksekte duran cisimlerin düşmesine, bu cisimlere etki eden yer çekimi kuvveti sebep olur. Bu enerjinin miktarı, cismin kütlesine ve yerden yüksekliğine bağlıdır. Eşit kütlelere sahip cisimlerden yerden yüksekliği fazla olan cismin çekim potansiyel enerjisi de fazladır. Aşağıdaki görselde bulunan eşit kütledeki dağcılardan yere göre en yüksekte olanın çekim potansiyel enerjisi en fazladır.

Esneklik Potansiyel Enerjisi

Cisimler şekil ve yapılarından dolayı potansiyel enerji depolayabilir. Lastik bantlar, sönmüş balonlar ve yay gibi esnek maddeler esneme ya da sıkıştırılabilme özelliklerinden dolayı esneklik potansiyel enerjisi kazanabilir. Görseldeki okçu, yayı gererek yaya potansiyel enerji kazandırıyor. Cisim esnedikten sonra eski haline dönmüyorsa potansiyel enerji depolayamaz. Örneğin yayı fazla esnetip yayın şeklini bozmuşsak o yayda esneklik potansiyel enerjisi depolanmaz.

 

 

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir