Çekim potansiyel enerjisi nedir (Ep = m.g.h)

Question

Formülde gördüğümüz m, g ve h'nin tam olarak neyi temsil ettiğini tam kavrayamadım. Özellikle "h" yüksekliğin nereden başlayıp nerede bittiğini karıştırıyorum. Bu enerji türünü günlük hayatta nerelerde gözlemleyebiliriz onu da merak ediyorum.

Answer 1

📘 Çekim Potansiyel Enerjisi Nedir?

Çekim potansiyel enerjisi, bir cismin yerçekimi alanı içindeki konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Günlük hayatta, örneğin bir kitabı rafa kaldırdığımızda veya bir topu yukarı fırlattığımızda, bu cisimler çekim potansiyel enerjisi kazanır.

🎯 Formül: \( E_p = m \cdot g \cdot h \)

Bu formüldeki harflerin anlamları:

• ✅ \( E_p \): Çekim potansiyel enerjisi (Joule cinsinden)
• ✅ \( m \): Cismin kütlesi (kilogram cinsinden)
• ✅ \( g \): Yerçekimi ivmesi (Dünya'da yaklaşık \( 9.8 \, m/s^2 \))
• ✅ \( h \): Cismin referans noktasına göre yüksekliği (metre cinsinden)

💡 Nasıl Hesaplanır?

Bir cismin çekim potansiyel enerjisini hesaplamak için kütlesini, yerçekimi ivmesini ve yüksekliğini çarparız.

📌 Örnek:

Kütlesi 2 kg olan bir kitabı, yerden 3 metre yüksekteki bir rafa koyduğumuzda kitabın çekim potansiyel enerjisi ne olur? ( \( g = 9.8 \, m/s^2 \) alalım.)

Çözüm:

• ➡️ \( m = 2 \, kg \)
• ➡️ \( g = 9.8 \, m/s^2 \)
• ➡️ \( h = 3 \, m \)
• ➡️ \( E_p = m \cdot g \cdot h = 2 \cdot 9.8 \cdot 3 = 58.8 \, J \)

Yani, kitabın rafta durduğu anda 58.8 Joule çekim potansiyel enerjisi vardır.

⚠️ Dikkat Edilmesi Gerekenler

• 📌 Yükseklik (\( h \)) her zaman bir referans noktasına göre alınır. Genellikle bu nokta yer seviyesidir.
• 📌 Enerji, skaler bir büyüklüktür (yönü yoktur).
• 📌 Yerçekimi ivmesi (\( g \)) gezegene göre değişir. Örneğin Ay'da \( g \) değeri Dünya'dakinden daha küçüktür.

🌍 Gerçek Hayatla İlişkisi

Barajlarda biriken su, yüksekten düşen bir elma, sarkaçlı saatin sarkacı... Tüm bu örneklerde çekim potansiyel enerjisi bir rol oynar. Enerji, cisim düşmeye başladığında kinetik enerjiye dönüşür.