Page 8 - Fen Lisesi Fizik 9 | 4.Ünite

Yer çekimi Potansiyel Enerjisi: Seçilen referans noktasına göre yüksekliği artan cisimlerin kazandığı
enerjiye yer çekimi potansiyel enerjisi denir. Ağırlık kuvvetine karşı yapılan iş cismin kazandığı yer çekimi
potansiyel enerjisine eşittir.

F Bir cismin sabit hızla, yukarı yönde hareket edebilmesi için, cisme yukarı yönde
ağırlığına eşit büyüklükte F kuvveti uygulanması gerekir (Şekil 4.9). Bu cisim için
kuvvetlerin yaptığı işler grafikte gösterilmiştir (Şekil 4.10).
F (N)
W = D E

v(sabit) F Pozitif alan: eşitliği bu durum için düzenle-
Yukarı yönlü kuv-
vetin yaptığı iş. nirse:
h
G = mg Negatif alan: X X (m) W = F h$ = m gh$ $
Ağırlığın yaptığı
iş. elde edilir.
zemin (h=0) G
Şekil 4�9: Cisme etkiyen kuvvetler
Şekil 4�10: F-X grafiği

Soru: F kuvvetinin etkisinde 2 kg kütleli cisim zeminden sabit hızla 5 m yük- F
seltilirse cismin kazanacağı potansiyel enerji kaç J olur? (g=10 m/s )
2
Cevap: Cismin sabit hızla yükselebilmesi için F kuvvetinin cismin ağırlığına eşit ol-
ması gerekir.
2 kg
F = m g$ = 2 10$ = 20N
W = F h $ = 20 5$ = 100 J veya h
D E p = m gh$ $ = 2105$ $ = 100 J olur.
W = D E p eşitliği burada da görülebilir. zemin

Soru: Genişliği 2 m, yüksekliği 1 m olan 2 kg kütleli cisim
1. şekildeki gibi duruyorken 2. şekildeki duruma getiriliyor.
2
Buna göre yapılan iş kaç J’dür? (g=10 m/s )

Şekil 1 Şekil 2
Cevap: Cisimlerin yerden yüksekliği hesaplanırken ağırlık merkezi dikkate alınır. Düzgün homojen cisimle-
rin ağırlık merkezi aynı zamanda geometrik merkezidir.
W = D E p eşitliği dikkate alındığında kuvvet ya da yer değiştirme bilgisi olmamasına rağmen yer çekimi
potansiyel enerjisindeki değişim hesaplanarak yapılan iş bulunabilir.

h = 1 m
h = 0,5 m
Şekil 1 Şekil 2
D E p = E ps - E pi E : Son durumdaki potansiyel enerji
ps
= mg$ $ s hm gh$- $ i E : İlk durumdaki potansiyel enerji
= mg (h$ $ s h)- i pi
= 210(10,5)$ $ - = 10J olacaktır.

94