9. Sınıf Fizik İş, Güç ve Enerji Konu Anlatımı
İş, güç ve enerji, fizikte birbirine yakından ilişkili olan üç temel kavramdır. Bu kavramları iyi anlamak, fizikteki birçok konuyu daha iyi anlamamıza yardımcı olacaktır.
İş
İş, bir kuvvetin bir cisme yol aldırması sonucunda ortaya çıkan sonuçtur. Bir kuvvet, cisme yol aldırırsa iş yapmış demektir.
İşin matematiksel ifadesi şu şekildedir:
İş = Kuvvet * Yol
İş birimi joule (J)’dür.
Örnek:
Bir adam, 10 kg’lık bir çantayı 10 metre yukarı kaldırıyor. Adamın yaptığı iş, çantanın ağırlığı ile çantanın yükseldiği yüksekliğin çarpımıdır.
İş = 10 kg * 9.8 m/s² * 10 m = 980 J
İşin yapıldığı yön, kuvvetin yönüne ve yolun yönüne aynı olmalıdır. Örneğin, bir cisim yerden yukarı doğru kaldırılırken yapılan iş, yerçekimi kuvvetine karşı yapılır.
İşin sıfır olduğu durumlar
İşin sıfır olduğu durumlar şunlardır:
- Kuvvet sıfır ise iş sıfırdır.
- Yol sıfır ise iş sıfırdır.
- Kuvvet ile yol arasındaki açı 90° ise iş sıfırdır.
Güç
Güç, bir işteki harcanan zamanın, yapılan işe oranıdır. Güç, birimi watt (W)’dır.
Güç = İş / Zaman
Örnek:
Bir adam, 10 kg’lık bir çantayı 10 metre yukarı kaldırmak için 10 saniye harcıyor. Adamın yaptığı işin gücü, yapılan işin, harcanan zamana bölünmesiyle bulunur.
Güç = 980 J / 10 s = 98 W
Güç, bir sistemin ne kadar hızlı iş yapabildiğini gösterir. Örneğin, bir arabanın motorunun gücü, arabanın ne kadar hızlı hızlanabileceğini gösterir.
Enerji
Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Enerji, bir sistemin sahip olduğu potansiyel veya kinetik enerjinin toplamıdır.
Enerjinin birimi joule (J)’dür.
Potansiyel enerji
Bir cismin sahip olduğu potansiyel enerji, cismin konumuna veya hareketine bağlıdır.
- Cismin konumuna bağlı olan potansiyel enerjiye gravitasyonel potansiyel enerji denir.
- Cismin hareketine bağlı olan potansiyel enerjiye elastik potansiyel enerji denir.
Kinetik enerji
Bir cismin sahip olduğu kinetik enerji, cismin hareketine bağlıdır.
Kinetik enerjinin matematiksel ifadesi şu şekildedir:
Kinetik enerji = (1/2) * Kütle * Hız²
Örnek:
10 kg’lık bir cisim, 10 m/s hıza sahipse, bu cismin kinetik enerjisi şu şekilde hesaplanır:
Kinetik enerji = (1/2) * 10 kg * 10 m/s²²
= 500 J
Enerji dönüşümü
Enerjinin bir türünden diğerine dönüşümü mümkündür. Örneğin, bir el feneri, elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürür.
Enerji korunumu yasası
Enerji, bir sistemden başka bir sisteme aktarılabilir veya bir formdan başka bir forma dönüştürülebilir, ancak hiçbir zaman yok edilemez. Bu duruma enerji korunumu yasası denir.
İş, güç ve enerji arasındaki ilişki
İş, güç ve enerji, birbirine yakından ilişkili olan üç kavramdır. Bu kavramlar arasındaki ilişki şu şekildedir:
- İş, güç ile zamanın çarpımına eşittir.
- Güç, yapılan işin zamana bölünmesine eşittir.
- Enerji, iş yapabilme yeteneğidir.
İş, güç ve enerji konularını iyi anlamak için aşağıdaki soruların cevaplarını bilmek gerekir:
- İş nedir? İşin birimi nedir?
- Güç nedir? Gücün birimi nedir?
- Enerji nedir? Enerjinin birimi nedir?
- Potansiyel enerji nedir?