2026 TYT Fizik: İş ve Enerji Arasındaki İlişki Nedir?

Question

İş ve enerji konularını biliyorum ama bir şeyin yapılmasıyla enerjinin nasıl değiştiğini, bu ikisi arasındaki geçişi tam olarak anlamakta zorlanıyorum. Yani, enerji işe nasıl dönüşüyor veya iş yapılırken enerji nasıl kullanılıyor?

Answer 1

🚀 İş ve Enerji İlişkisi: TYT Fiziğin Temel Taşı (2026)

Fizikte iş ve enerji kavramları, birbirleriyle sıkı sıkıya bağlantılıdır. Bir cisme iş yapıldığında, o cismin enerjisi değişir. Bu değişim, cismin kinetik enerjisi (hareket enerjisi) veya potansiyel enerjisi (konum enerjisi) şeklinde olabilir.

💡 İş Nedir?

İş, bir kuvvetin bir cismi belirli bir mesafe boyunca hareket ettirmesiyle yapılan enerji transferidir. İşin matematiksel ifadesi şu şekildedir:

$W = F \cdot x \cdot \cos{\theta}$

Burada:

• 🍎 $W$: Yapılan iş (Joule cinsinden)
• 🍎 $F$: Uygulanan kuvvet (Newton cinsinden)
• 🍎 $x$: Cismin yer değiştirmesi (metre cinsinden)
• 🍎 $\theta$: Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı

Eğer kuvvet ve yer değiştirme aynı doğrultuda ise ($\theta = 0^\circ$), $\cos{\theta} = 1$ olur ve iş formülü basitleşir: $W = F \cdot x$

💡 Enerji Nedir?

Enerji, bir sistemin iş yapabilme yeteneğidir. Fizikte birçok farklı enerji türü bulunur:

• 🍎 Kinetik Enerji: Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerji. $KE = \frac{1}{2}mv^2$ (m: kütle, v: hız)
• 🍎 Potansiyel Enerji: Bir cismin konumundan dolayı sahip olduğu enerji. Yerçekimi potansiyel enerjisi ($PE = mgh$) ve esneklik potansiyel enerjisi ($PE = \frac{1}{2}kx^2$) gibi türleri vardır. (m: kütle, g: yerçekimi ivmesi, h: yükseklik, k: yay sabiti, x: yayın sıkışma/gerilme miktarı)

💡 İş-Enerji Teoremi

İş-Enerji Teoremi, bir cisme yapılan net işin, o cismin kinetik enerjisindeki değişime eşit olduğunu ifade eder. Matematiksel olarak:

$W_{net} = \Delta KE = KE_{son} - KE_{ilk}$

Bu teorem, iş ve enerji arasındaki temel ilişkiyi açıklar. Bir cisme iş yapıldığında, kinetik enerjisi artar veya azalır.

💡 Enerji Dönüşümleri ve Korunumu

Enerji, bir türden başka bir türe dönüşebilir. Örneğin, bir topu yukarı attığımızda, kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşür. En yüksek noktada, kinetik enerjisi minimum, potansiyel enerjisi maksimum olur. Aşağı inerken ise potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.

Enerji Korunumu Yasası'na göre, kapalı bir sistemde toplam enerji miktarı sabittir. Enerji yoktan var edilemez veya vardan yok edilemez, sadece bir türden başka bir türe dönüşebilir.

💡 Örnek Soru ve Çözümü

Soru: 5 kg kütleli bir cisim, yatay bir zeminde 2 m/s hızla hareket ederken, 10 N'luk bir kuvvetle 3 metre itiliyor. Cisim ile zemin arasındaki sürtünme ihmal edildiğine göre, cismin son hızı kaç m/s olur?

Çözüm:

1. 🍎 Yapılan işi hesaplayalım: $W = F \cdot x = 10 N \cdot 3 m = 30 J$
2. 🍎 İş-Enerji Teoremi'ni uygulayalım: $W = \Delta KE = KE_{son} - KE_{ilk}$
3. 🍎 Kinetik enerjileri yerine koyalım: $30 J = \frac{1}{2}mv_{son}^2 - \frac{1}{2}mv_{ilk}^2$
4. 🍎 Değerleri yerleştirelim: $30 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v_{son}^2 - \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot (2)^2$
5. 🍎 Denklemi çözelim: $30 = 2.5v_{son}^2 - 10 \Rightarrow 40 = 2.5v_{son}^2 \Rightarrow v_{son}^2 = 16 \Rightarrow v_{son} = 4 m/s$

Cevap: Cismin son hızı 4 m/s olur.