Page 35 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

B) MEKANİK ENERJİ VE KORUNUMU

Görsel 1.12: Trambolinde zıplayan çocuk

? Görsel 1.12’deki gibi trambolin üzerinde zıplayan çocuğun enerji dönüşümü ne şekildedir?

Bir cismin sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denir. Mekanik enerji

E Mekanik = E P + E K şeklinde ifade edilir.

Yerden h yüksekliğinde tutulan m kütleli cismin hızı olmadığı için kinetik enerjisi (E K ) de yoktur. Sadece yere
göre E p = m . g . h kadar potansiyel enerjisi vardır. Cisim serbest bırakıldığında aşağıya doğru düşerken yerden
yüksekliği azaldığı için potansiyel enerjisi azalır. Hava direnci gibi etkiler ihmal edildiğinde cismin kaybettiği
potansiyel enerji, cisimde kinetik enerjiye dönüşür (Şekil 1.50). Cisim yere
çarptığı anda da potansiyel enerjinin tamamı kinetik enerjiye dönüşür. Düş-
V 0 = 0
me sırasında potansiyel enerjideki azalma kinetik enerjideki artışı oluşturdu-
m
ğundan her an potansiyel ve kinetik enerjilerin toplamı sabit kalır. Bu olaya
mekanik enerjinin korunumu denir.

Bir sistemin enerjisi, mekanik enerjinin korunumu ilkesine göre
h
E ilk = E son
E P (ilk) + E K (ilk) = E P (son) + E K (son)
olarak ifade edilebilir.

Yer Bu ifade sisteme dışarıdan sürtünme kuvveti gibi herhangi bir dış kuvvet etki-
V si olmayan sadece kütle çekim kuvveti gibi korunumlu kuvvetler ile etkileşen
yalıtılmış cisimlerden oluşan sistemler için geçerlidir.
Şekil 1.50: h yüksekliğinden serbest
düşen cisim
Enerji
E mekanik
E
E k

Serbest düşen cisme ait mekanik, kinetik ve potansiyel E p
enerjinin yüksekliğe bağlı grafiği Grafik 1.21’deki gibidir. E k E p Yükseklik

0 h/2 h

Grafik 1.21: Sürtünmesiz ortamda serbest düşen cismin sahip
olduğu enerjilerin yükseklikle değişim grafiği

137
137