Bir nokta etrafında r yarıçaplı yörüngede dairesel hareket yapan cisimlerin çizgisel hızları birim zamanda alınan yol ile, açısal hızları birim zamanda taradıkları açı ile tanımlanır. Çizgisel hız V, açısal hız w ile gösterilir. V ve w arasında,

Bazı cisimlerin eylemsizlik momentleri

a. Dönen çubuğun

Verim

• Bir işi yapabilmek için enerji harcanır. Sürtünmelerden dolayı da her zaman harcanan enerji ortaya çıkan işten büyük olur. O zamanda verim % 100’ün altına düşer.
• Bir makinadan alınan işin, makinanın harcadığı enerjiye oranına verim denir.

[fizik_1_ygs_lys]

• Bir sistemde birden fazla enerji çeşidi varsa bu enerjiler birbirine dönüşebilir.
• Fakat sistemin toplam enerjisi değişmez. Enerji kaybolmaz sadece dönüşür.
• Örneğin bir barajda tutulan su potansiyel enerji kazanmaktadır.
• Bu su serbest bırakılınca yukarıdan aşağıya doğru potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür, su hızla tirbünlere çarparak tirbünleri çevirir.
• Bu kinetik enerjide, hareket enerjisine dönüşür.
• Tirbünlerin dönüşü ile elektrik enerjisi elde edilirki bu da elektrik ampulünü yakar, ısı ve ışık enerjisine dönüşür.
• Bütün bunlar. doğada sürekli bir döngü olduğunu gösterir.
• Sonuç olarak hiç bir enerji kaybolmaz sadece şekil, boyut değiştirir.

[fizik_1_ygs_lys]

• Sürtünmeli yüzeyde hareket eden bir cisme hareketi ile zıt yönlü sürtünme kuvveti etki ettiğini daha önce görmüştük.

Bunu tekrar hatırlayacak olursak;

[fizik_1_ygs_lys]

• Bir cismin sahip olduğu kinetik enerji ve potansiyel enerjilerin toplamına mekanik enerji denir. Mekanik enerji EM ile gösterilir.
• EM = EK + EP dir.

• Bir sistemin mekanik enerjisine kinetik enerji, yerçekimi potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisi dahildir.
• Sürtünmenin olmadığı sistemlerde toplam mekanik enerji korunumludur.
• Bir cismin üzerinde dış kuvvetler iş yapıyorsa mekanik enerji değişebilir. Fakat sisteme dış kuvvet etkisi yoksa toplam enerjide değişme olmaz.

[fizik_1_ygs_lys]

a. Yerçekim (Durum) potansiyel enerjisi

• Bu enerji yer çekiminden kaynaklanır. m kütleli cismin yerden h kadar yüksekte iken sahip olduğu enerjidir. Yada cismi h kadar yükseğe çıkarmak için gereken enerjidir.

• Makinayı araca yüklemek için araç tarafından yer çekimine karşı makinanın ağırlığı kadar minimum kuvvet uygulanır. Makina bu kuvvet etkisiyle potansiyel enerji kazanmış olur.

Sıvıların Potansiyel Enerjisi

b. Esneklik Potansiyel Enerjisi

• Esnek bir yayı denge konumundan x kadar sıkıştırdığımızda ve uzattığımızda yayda enerji depolanır. Buna yayda biriken esneklik potansiyel enerjisi denir.

[fizik_1_ygs_lys]

• Fizikte, kuvvet iş yaptıkça enerji açığa çıkar. O halde enerjiyi iş yapabilme kabiliyeti olarak tanımlayabiliriz.
• Enerji skaler (yönsüz) bir büyüklüktür ve birimi Joule dir.
• Bir sistemde yapılan net iş cismin kinetik enerji değişimine eşittir. Kuvvetin yaptığı iş ise sistemin enerji değişimine eşittir.

1. Kinetik Enerji

• Hız–zaman grafiği şekil I deki gibi olan bir cisim için kinetik enerji–zaman grafiği şekil II deki gibi olacaktır.
• Çünkü hız düzgün artarken enerji hızın karesi ile doğru orantılı olacağından Enerji–zaman grafiği parabolik olacaktır.

• Dolayısıyla yatay sürtünmesiz düzlemde duran cisme uygulanan F kuvveti cisme kinetik enerji olarak aktarılmış olacaktır.

• Enerji değişimi düzgün değilse, kuvvet de sabit değildir. şekil I de 0 – X1 arası kinetik enerji-yol grafiğinin eğimi azaldığından,net kuvvetin değeri şekil II deki gibi azaldığını X1 – X2 arası eğrinin eğimi arttığından net kuvvetin değeri artar.

[fizik_1_ygs_lys]

[fizik_1_ygs_lys]

• Bir cisim bulunduğu yerden yukarı doğru hareket ettiriliyorsa yerçekimine karşı iş yapılıyor demektir.
• Cisme uygulanan kuvvet en az cismin ağırlığı kadar olmalıdır. Cisim yerden h kadar yükseltilirse yapılan iş

• Yerçekimine karşı yapılan iş, cisme kazandırılan potansiyel enerjiye eşittir. Eğer cisim belli bir yükseklikten bırakılıp yere düşerse yerçekimi iş yapmış olur. Cisimler yerden belli bir yüksekliğe çıkartılırken ise yerin çekim kuvvetine karşı iş yapılmış olur.

F kuvveti G den büyükse kuvvetin yaptığı iş,

[fizik_1_ygs_lys]

• Günlük hayatta iş kelimesi çok kapsamlı kullanılan bir kelimedir. Fakat fizikte kullanılacak iş yapmak terimi cisme enerji aktarmak anlamında olacaktır.

TANIM: Kuvvet cisme yol aldırıyorsa iş yapıyor denilebilir. Yapılan iş kuvvet ve kuvvetin uygulama mesafesinin çarpımı ile bulunur. İş W ile gösterilir.

UYARI: (+) işareti kuvvetin hareket yönünde uygulandığını (–) işareti ise kuvvetin hareket yönüne zıt uygulandığını gösterir.

[fizik_1_ygs_lys]