Fizikte enerji, iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. Hareket eden cisimler, konumlarından veya hareketlerinden dolayı enerjiye sahiptir. Bu ünitede, enerjinin farklı formlarını ve birbirine nasıl dönüştüğünü inceleyeceğiz.
Bir cismin kinetik enerjisi, kütlesine ve hızının karesine bağlıdır. Formülü:
\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \)
Burada:
💡 Örnek: 2 kg kütleli bir cisim 3 m/s hızla hareket ediyor. Kinetik enerjisi:
\( E_k = \frac{1}{2} \times 2 \times 3^2 = 9 \) Joule'dur.
İki temel potansiyel enerji türü vardır:
Bir cismin yerden yüksekliğinden dolayı sahip olduğu enerjidir:
\( E_p = mgh \)
Esnek cisimlerin (yay gibi) sıkışma veya gerilme durumunda sahip olduğu enerjidir:
\( E_e = \frac{1}{2}kx^2 \)
📌 Enerjinin Korunumu Yasası: Enerji yoktan var edilemez, var olan enerji yok edilemez; ancak bir formdan diğerine dönüşebilir.
🎯 Örnek: Bir cisim yüksekten serbest bırakıldığında:
- ➡️ Yukarıda: Potansiyel enerji maksimum, kinetik enerji sıfır
- ➡️ Düşerken: Potansiyel enerji azalır, kinetik enerji artar
- ➡️ Yere çarpma anında: Potansiyel enerji minimum, kinetik enerji maksimum
Toplam enerji her noktada aynı kalır: \( E_{toplam} = E_k + E_p \)
Bir cisme net kuvvet uygulandığında iş yapılır ve cismin kinetik enerjisi değişir:
\( W = \Delta E_k = \frac{1}{2}mv_{son}^2 - \frac{1}{2}mv_{ilk}^2 \)
Burada W yapılan net işi temsil eder.
