KUVVET VE ENERJİ

YER ÇEKİMİ KUVVETİ

Yerkürenin, üzerinde bulunan cisimlere uyguladığı kütle çekim kuvvetine yer çekimi kuvveti denir. Gök cisimlerinin büyüklüğü arttıkça uyguladıkları çekim kuvveti de artar.

Yer çekimi kuvvetinin yönü daima yerin merkezine doğrudur.

Kuvvet ölçülebilir bir değerdir ve dinamometre ile ölçülür. Kuvvet bir ağırlık ölçüsüdür.

AĞIRLIK

• Cisme etki eden yerçekimi kuvvetidir.
• Yer çekimi arttıkça cismin ağırlığı artar.
• Yer çekimi azaldıkça cismim ağırlığı azalır.
• Bulunduğu yere göre büyüklüğü değişir.
• Dinamometre ile ölçülür.
• Birimi NEWTON’dur.
• N ile gösterilir.

KÜTLE

• Değişmeyen madde miktarıdır .Bir cismin, Dünya’da, Ay’da veya diğer gök cisimlerinde kütlesi aynıdır. Bulunduğu yere göre büyüklüğü değişmez.
• Birimi Kg veya g’dir.
• Eşit kollu terazi ile ölçülür

Kütle ve ağırlık ilişkisi

Cismin hem Dünya’da hem de Ay’da kütlesi aynıdır değişmez fakat Ağırlık bulunduğu yere göre değişir. Dünyanın Kütle çekimi Ay’dan daha büyük olduğu için cisim Dünyada daha ağırdır.

• Cisimlerim büyüklüğü arttıkça uyguladığı çekim kuvveti daha büyüktür. Dünya Ay’dan daha büyük olduğu için daha büyük çekim uygular. Ağırlıkta kütle çekimi olduğu için aynı cisim Dünya’da daha ağırdır.

Dünyadaki çekim fazla olduğu için aynı cisim Dünyada daha ağırdır.

• Yer çekimi Dünyanın merkezine doğrudur ve merkeze yaklaştıkça yer çekimi artar, merkezden uzaklaştıkça çekim gücü azalır ve yer çekimi azalır.

• Merkezden uzaklaştıkça yer çekimi azalır ve cismin ağırlığı azalır. Örnekte deniz seviyesi, dağ seviyesine göre Dünyanın çekirdeğine daha yakın olduğu için daha ağırdır.

• Havalanmakta olan uçak Dünyanın merkezinden uzaklaştığı için uçağa uygulanan çekim azalır ve uçağın ağırlığı azalır.

• Dünyamızın şeklinden dolayı kutuplarda ve ekvatorda cismin ağırlığı değişir.

• Dünya kutuplardan basık ekvatordan şişkindir. Kutuplar merkeze daha yakın ekvator merkezden daha uzaktır . Bu yüzden aynı cisim kutuplarda daha ağır, ekvatorda daha hafiftir.

FİZİKSEL İŞ

Günlük hayatımızda yaptığımız her etkinliği iş olarak tanımlarız mesela bulaşık yıkamak, temizlik yapmak, kitap okumak gibi fakat bunlar fiziksel anlamda iş değildir.

Fiziksel anlamında iş yapılmış olması için cisme bir kuvvet uygulanması ve cismin uygulanan kuvvetle aynı doğrultuda yer değiştirmesi gerekir.

• Alışveriş arabasını uyguladığı kuvvet doğrultusunda hareket ettiren bir kişi fiziksel anlamda iş yapmıştır

• Duvarı iten kişi kuvvet uygular ama duvarı hareket ettiremediği için fiziksel anlamda iş yapmış sayılmaz.

• Yapılan iş cisme uygulanan kuvvete ve cismin aldığı yola bağlıdır.
• Uygulanan kuvvet ve alınan yol ile iş arasında doğru orantı vardır.
• İşin birimi joule (J) şeklinde ifade edilir.

ENERJİ

• İş yapabilme yeteneğine enerji denilir.
• Kuvvet uygulanarak iş yapıldığında cisim enerji kazanır veya iş yapmak için enerji harcanır.
• İş birimleri ile enerji birimleri aynıdır.
• Joule, hem işin hem de enerjinin birimidir.

ENERJİ KİNETİK VE POTANSİYEL ENERJİ ŞEKLİNDEDİR.

KİNETİK ENERJİ

• Hareket eden cisimlerin sahip olduğu enerjidir.
• Hareket halindeki araç, koşan çocuk, akan dere, paraşüt gibi hareket eden her şeyde kinetik enerji vardır.
• kinetik enerji cisimlerin KÜTLESİNE VE SÜRATİNE bağlıdır.
• Aynı sürate sahip cisimlerden KÜTLESİ FAZLA olanın kinetik enerjisi fazladır.

• Aynı kütleye sahip cisimlerden SÜRATİ FAZLA olanın kinetik enerjisi fazladır.

Sonuç olarak kütlesi ve sürati artan cisimlerin kinetik enerjisi artar.

POTANSİYEL ENERJİ

• Cisimlerin konumlarından veya durumlarından dolayı sahip oldukları enerjiye potansiyel enerji adı verilir.
• Potansiyel enerji, çekim potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi adı altında iki grupta incelenir

ÇEKİM POTANSİYEL ENERJİSİ

• Yerden belli yüksekliklerde bulunan cisimlerin sahip olduğu potansiyel enerjiye çekim potansiyel enerjisi adı verilir.
• Bir cismi yerden yükseğe kaldırdığınızda cismi etkileyen yer çekimi kuvvetini (ağırlığını) yenmek için cisme kuvvet uygularsınız ve iş yapmış olursunuz.
• İş yapmak için harcadığınız enerji cisimde çekim potansiyel enerjisi olarak depolanır.

Bir cismin çekim potansiyel enerjisi cismin yerden yüksekliğine ve ağırlığına bağlıdır.

• Aynı yüksekliğe sahip cisimlerden ağırlığı fazla olanın çekim potansiyel enerjisi daha fazladır.

• Aynı ağırlığa sahip cisimlerden yüksekliği fazla olan cismin çekim potansiyel enerjisi artar.

ESNEKLİK POTANSİYEL ENERJİSİ

• Yay gibi esnek cisimlerin sıkışması ve gerilmesi sonucunda sahip oldukları enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denilir.
• Esnek cisimler sıkıştırıldıklarında ya da gerildiklerinde esneklik potansiyel enerjisine sahip olur.
• Şekilde görüldüğü gibi yayın üzerine bir cisim konup yay önce sıkıştırılır sonra serbest bırakılırsa cisim ileri doğru fırlar. Yay ne kadar sıkıştırılırsa yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi de o kadar fazla olur. Benzer durum, yayın gerilmesi için de geçerlidir.

• Esneklik potansiyel enerjisi yayın cinsine ve sıkıştırılmasına bağlıdır.

• Kalın yayın esneklik potansiyel enerjisi daha fazladır.