🚀 2026 TYT Fizik: Enerji Dönüşümlerinde İş ve Güç İlişkisi
Enerji hayatımızın her alanında karşımıza çıkar. Bir cismi hareket ettirmek, bir odayı ısıtmak veya bir lambayı yakmak için enerjiye ihtiyaç duyarız. Bu enerjinin bir biçimden başka bir biçime dönüşmesi olayına ise enerji dönüşümü denir. Bu dönüşümler sırasında
iş ve
güç kavramları önemli rol oynar.
🔍 İş Nedir?
İş, bir cisme uygulanan
kuvvetin, cismi belirli bir
mesafe boyunca hareket ettirmesi sonucu yapılan enerji transferidir. Günlük hayatta "iş yapmak" dediğimiz şeyden biraz farklıdır. Fizikte iş yapılabilmesi için mutlaka bir kuvvetin olması ve bu kuvvetin cismi hareket ettirmesi gerekir.
* 🍎 İşin sembolü "W" (Work) ile gösterilir.
* 🍎 İşin birimi Joule (J)'dür.
* 🍎 İş, kuvvet ve yer değiştirmenin çarpımı ile bulunur: $W = F \cdot x \cdot cos(\theta)$
* Burada:
* $W$: Yapılan iş (Joule)
* $F$: Uygulanan kuvvet (Newton)
* $x$: Yer değiştirme (metre)
* $\theta$: Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı
Örneğin, bir kutuyu iterek hareket ettiriyorsanız fiziksel anlamda iş yapmış olursunuz. Ancak, duvara tüm gücünüzle dayanıp onu hareket ettiremiyorsanız, fiziksel anlamda iş yapmamış olursunuz.
💪 Güç Nedir?
Güç, birim zamanda yapılan
iş miktarıdır. Yani, bir işi ne kadar sürede yaptığımızı gösterir. Aynı işi daha kısa sürede yapan daha güçlüdür.
* 🍎 Gücün sembolü "P" (Power) ile gösterilir.
* 🍎 Gücün birimi Watt (W)'tır.
* 🍎 Güç, yapılan işin zamana oranı ile bulunur: $P = \frac{W}{t}$
* Burada:
* $P$: Güç (Watt)
* $W$: Yapılan iş (Joule)
* $t$: Zaman (saniye)
Örneğin, aynı ağırlıktaki iki kutuyu aynı yüksekliğe kaldırmak için farklı kişiler farklı sürelerde iş yapabilirler. Daha kısa sürede kaldıran kişi daha güçlüdür.
🔄 Enerji Dönüşümleri ve İş-Güç İlişkisi
Enerji dönüşümleri sırasında
iş, enerjinin bir biçimden başka bir biçime aktarılmasını sağlar. Örneğin, bir elektrik motoru elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürürken iş yapar. Bu iş, motorun bağlı olduğu bir mekanizmayı hareket ettirerek bir görevi yerine getirmesini sağlar.
Güç ise, bu enerji dönüşümünün ne kadar hızlı gerçekleştiğini gösterir. Daha güçlü bir motor, aynı işi daha kısa sürede yapabilir.
* 🍎
Örnek: Bir asansörün yukarı doğru hareket etmesi. Asansör motoru elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürerek asansörü yukarı çeker (iş yapar). Motorun gücü ne kadar yüksekse, asansör o kadar hızlı hareket eder.
💡 Önemli Notlar
* 🍎 İş ve güç, enerji dönüşümlerini anlamak için temel kavramlardır.
* 🍎 Bir sistemde yapılan iş, enerji değişimine eşittir.
* 🍎 Güç, bir sistemin enerji dönüşüm hızını gösterir.
📝 Örnek Soru
Bir işçi, 20 kg'lık bir kutuyu yerden 1.5 metre yüksekliğe 3 saniyede kaldırıyor. İşçinin yaptığı iş ve harcadığı güç ne kadardır? (Yer çekimi ivmesi g = 10 m/s²)
Çözüm:
1. Öncelikle yapılan işi hesaplayalım: $W = F \cdot x = m \cdot g \cdot x = 20 \cdot 10 \cdot 1.5 = 300 \text{ Joule}$
2. Sonra harcanan gücü hesaplayalım: $P = \frac{W}{t} = \frac{300}{3} = 100 \text{ Watt}$
Cevap: İşçi 300 Joule iş yapmış ve 100 Watt güç harcamıştır.
