🚀 Enerji Korunumu İlkesi Nedir?
Enerji korunumu ilkesi, enerjinin yoktan var edilemeyeceğini ve var olan enerjinin de yok edilemeyeceğini söyler. Sadece bir türden başka bir türe dönüşebilir. Yani, bir sistemdeki toplam enerji miktarı her zaman sabittir.
🎯 Doğrusal Harekette Enerji Türleri
Doğrusal harekette (yani düz bir çizgi üzerindeki harekette) karşımıza çıkan temel enerji türleri şunlardır:
- 🍎 Kinetik Enerji (Hareket Enerjisi): Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Kütlesi (m) ve hızı (v) olan bir cismin kinetik enerjisi şu formülle hesaplanır: $KE = \frac{1}{2}mv^2$
- 🍏 Potansiyel Enerji (Durum Enerjisi): Bir cismin konumundan veya durumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Doğrusal harekette en sık karşılaşılan potansiyel enerji türü, yerçekimi potansiyel enerjisidir. Yüksekliği (h) olan bir cismin yerçekimi potansiyel enerjisi şu formülle hesaplanır: $PE = mgh$ (g: yerçekimi ivmesi)
✍️ Enerji Korunumu İlkesinin Uygulanması
Enerji korunumu ilkesini doğrusal harekette uygularken şu adımları izleyebiliriz:
- Sistemi Tanımla: Hangi cisimlerin hareket ettiğini ve hangi kuvvetlerin etkili olduğunu belirle.
- Başlangıç ve Bitiş Noktalarını Belirle: Cismin hareketinin başladığı ve bittiği noktaları tespit et.
- Enerjileri Hesapla: Başlangıç ve bitiş noktalarındaki kinetik ve potansiyel enerjileri hesapla.
- Enerji Korunumu Denklemini Yaz: Başlangıçtaki toplam enerji, bitişteki toplam enerjiye eşittir. Yani: $KE_1 + PE_1 = KE_2 + PE_2$
📝 Örnek Soru
Kütlesi 2 kg olan bir top, 5 metre yükseklikten serbest bırakılıyor. Top yere çarptığı anda hızı kaç m/s olur? (Yerçekimi ivmesi g = 10 m/s²)
Çözüm:
- 🍎 Başlangıçta: Topun sadece potansiyel enerjisi var (çünkü hızı sıfır). $PE_1 = mgh = 2 \cdot 10 \cdot 5 = 100$ Joule
- 🍏 Yere Çarptığı Anda: Topun sadece kinetik enerjisi var (çünkü yüksekliği sıfır). $KE_2 = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot v^2 = v^2$ Joule
Enerji korunumu ilkesine göre: $PE_1 = KE_2$ Yani $100 = v^2$ Buradan $v = 10$ m/s bulunur.
💡 Dikkat Edilmesi Gerekenler
- 🍎 Sürtünme Kuvveti: Eğer sürtünme kuvveti varsa, enerji korunumu ilkesi tam olarak geçerli olmaz. Çünkü sürtünme, enerjinin bir kısmını ısıya dönüştürür. Bu durumda, enerji kaybını da hesaba katmak gerekir.
- 🍏 Diğer Enerji Türleri: Bazı durumlarda, potansiyel ve kinetik enerjinin yanı sıra başka enerji türleri de (örneğin, esneklik potansiyel enerjisi) devreye girebilir. Bu tür durumlarda, tüm enerji türlerini hesaba katmak önemlidir.
