Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimizin bu bölümünde enerji dönüşümlerini hep birlikte inceleyeceğiz. Hazırsanız, başlayalım!
—
3. ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ
Olimpiyat oyunlarında yüksek atlama yapan sporcular ilgiyle izlenir. Sporcu atlama yapmadan önce koşarak gelirken kinetik enerjisi vardır. Sıçrayarak yerden yükselmeye başladığında kinetik enerjisi azalır, çekim potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerji artar. Yere düştüğü anda ise çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşmüş olur. Cismin şeklini değiştiren, hareket eden veya ısı yayan enerji türlerinin hepsi enerjidir. Bir cismin sahip olduğu enerji türü değişse bile toplam enerji miktarı aynı kalır.
Bir varlığın potansiyel ve kinetik enerjilerinin toplamı mekanik enerji olarak da adlandırılır. Bir enerji türünün başka bir enerji türüne dönüşmesi sırasında toplam enerji miktarının aynı kalmasına enerjinin korunumu adı verilir. Enerjinin korunuma göre enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir ancak hiçbir zaman yok olmaz. Kaydıraktan kaymak için yukarı çıkan çocuklar kayma-dan önce çekim potansiyel enerjiye sahiptirler. Kayma sırasında çekim potansiyel enerjisi, kinetik enerjiye dönüşür. Okçulukta kullanılan yay gerildiği zaman potansiyel enerji birikimi olur. Yay bırakıldığında potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmüş olur. Aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi yerden belli bir yükseklikte A noktasında olan bisikletli potansiyel enerjiye, belli bir sürati olduğu için kinetik enerjiye sahiptir. Bisikletli aşağı doğru hareket ederken potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi artar. B noktasında potansiyel enerjisinin büyük bir kısmı kine-tik enerjiye dönüşür. Bu örneklerde olduğu gibi mevcut enerji yok olmaz, toplam enerji korunur. Sahip olduğu potansiyel ve kinetik enerjiler birbirine dönüşmüştür, enerji yok olmamıştır. Toplam enerji korunmuştur.
Yüksek atlama yapan sporcu
Kaydıraktan kayan bir çocuk
Okla yayı gerilmesi
Bisikletlinin hareketi sırasında enerji dönüşümleri olur.
—
Sevgili öğrencilerim, yukarıdaki metinde enerjinin korunumu ilkesi çok güzel anlatılmış. Şimdi bu bilgileri pekiştirecek birkaç önemli noktaya değinelim.
Yüksek atlama yapan sporcu
Sporcu havadayken ne kadar yükselirse, çekim potansiyel enerjisi o kadar artar. Ancak yere yaklaşırken bu potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmeye başlar.
Kaydıraktan kayan bir çocuk
Çocuk kaydırağın en üstündeyken en yüksek potansiyel enerjiye sahiptir. Kaydıkça yerden yüksekliği azalır, bu yüzden potansiyel enerjisi azalır. Aynı zamanda hızı artar, yani kinetik enerjisi artar. Potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
Okla yayı gerilmesi
Yayı gerdiğimizde, yayın esnek yapısından dolayı bir esneklik potansiyel enerjisi depolarız. Yayı bıraktığımızda bu potansiyel enerji, okun kinetik enerjisine dönüşerek okun fırlamasını sağlar.
Bisikletlinin hareketi sırasında enerji dönüşümleri olur.
A Noktası: Bisikletli tepenin en üstünde dururken, yüksekliğinden dolayı çekim potansiyel enerjisi en fazladır. Hareketsiz olduğu için kinetik enerjisi yoktur.
A’dan B’ye İniş: Bisikletli tepeden aşağı doğru inerken, yerden yüksekliği azalır. Bu yüzden çekim potansiyel enerjisi azalır. Aynı zamanda hızı artar, yani kinetik enerjisi artar. Yani potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
B Noktası: Bisikletli tepenin en alt noktasına geldiğinde, yerden yüksekliği en azdır. Bu yüzden çekim potansiyel enerjisi en azdır. Ancak hızı en yüksek olduğu için kinetik enerjisi en fazladır. Bu noktada potansiyel enerjisinin büyük bir kısmı kinetik enerjiye dönüşmüştür.
Unutmayın, bu dönüşümler sırasında toplam mekanik enerji (potansiyel enerji + kinetik enerji) korunur, yani değişmez. Enerji yoktan var olmaz, vardan yok olmaz, sadece şekil değiştirir.