Enerji Dönüşümleri
Sarkaç, düşen cisim ve yay örneklerinden hareketle kinetik ve potansiyel enerji dönüşümlerini; enerjinin korunumu ve sürtünmenin etkisini açıkla.
Salıncakta aşağı inerken hızlanır, yukarı çıkarken yavaşlarız. Bu sırada enerji kaybolmaz; çekim potansiyel ve kinetik enerji arasında dönüşüm gerçekleşir.
Bu konuda öğreneceklerin
- Kinetik ve potansiyel enerji değişimlerini karşılaştırırsın.
- Sarkaç ve düşen cisim örneklerinde enerji dönüşümünü açıklarsın.
- Esneklik potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dönüşümünü yorumlarsın.
- Sürtünme yokken toplam enerjinin korunduğunu çıkarırsın.
- Sürtünme olduğunda enerjinin ısı ve sese dönüşebildiğini açıklarsın.
01 — Sarkacı gözlemle
| Konum | Çekim potansiyel enerjisi | Kinetik enerji |
|---|---|---|
| En yüksek nokta | En fazla | En az; anlık olarak sıfır olabilir |
| Aşağı inerken | Azalır | Artar |
| En alçak nokta | En az | En fazla |
| Yukarı çıkarken | Artar | Azalır |
02 — Düşen ve yükselen cisimler
Bir cisim düşerken yüksekliği azalır ve sürati artar: çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Cisim yukarı fırlatıldığında ise sürati azalırken yüksekliği artar; kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
03 — Esnek cisimlerde dönüşüm
Sıkıştırılan yay veya gerilen lastik esneklik potansiyel enerjisi depolar. Serbest bırakıldığında bu enerji cismin hareketine aktarılır ve kinetik enerjiye dönüşür.
| Olay | Enerji dönüşümü |
|---|---|
| Yayın oyuncak arabayı fırlatması | Esneklik potansiyel → kinetik |
| Topun aşağı düşmesi | Çekim potansiyel → kinetik |
| Topun yukarı fırlatılması | Kinetik → çekim potansiyel |
| Bisiklet freninin ısınması | Kinetik → ısı ve ses |
04 — Enerjinin korunumu
Enerji yoktan var edilemez, var olan enerji de yok edilemez; yalnızca bir türden başka bir türe dönüşür. Sürtünmenin ihmal edildiği bir sistemde kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı sabit kalır.
05 — Sürtünme enerjiyi yok eder mi?
Gerçek ortamlarda hava direnci ve yüzey sürtünmesi hareket enerjisinin bir bölümünü ısıya, sese ve şekil değişimine dönüştürür. Bu nedenle sarkaç giderek daha az yükselir; enerji kaybolmaz, çevreye aktarılır.
Mini kontrol
Bir sarkaç en alçak konumdan geçerken hangi enerji en fazladır?
Yukarı fırlatılan top yükselirken hangi dönüşüm gerçekleşir?
Sıkıştırılmış yayın arabayı harekete geçirmesinde hangi dönüşüm vardır?
Sürtünmesiz bir sarkaçta aşağı inerken ne olur?
Fren yapan bisikletin tekerlek ve frenlerinin ısınması neyi gösterir?
Enerjinin korunumu için doğru ifade hangisidir?
- 1Bir cisim aşağı inerken çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşebilir.
- 2Yukarı çıkarken kinetik enerji azalır, çekim potansiyel enerjisi artar.
- 3Esnek cisimlerde depolanan enerji harekete dönüşebilir.
- 4Sürtünme yoksa kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı sabittir.
- 5Sürtünme enerjiyi yok etmez; enerjiyi ısı, ses ve başka türlere dönüştürür.