İş ve enerji
7. Sınıf Fen Bilimleri · Kuvvet ve Enerji
Günlük dilde çalışmak her etkinliği kapsarken, fende iş kavramı daha özeldir. Bir kuvvetin iş yapabilmesi için iki koşul birlikte sağlanmalıdır: cisme bir kuvvet uygulanmalı ve cisim bu kuvvetin doğrultusunda yer değiştirmelidir. Elinle masayı itmeye çalışıp masayı kıpırdatamıyorsan kuvvet uygulamışsın ama iş yapmamışsındır; çünkü yer değiştirme yoktur. Sepeti taşıyarak yürüyen bir ise sepetteki kuvvetin doğrultusunda yer değiştirdiği için iş yapar.
İş, kuvvet ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin çarpımıdır ve birimi joule (jul, J) dir. İşin birimi joule, güç ile kuvvetin birimlerinden bağımsız olarak joule olarak belirtilir.
Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Enerjinin de birimi joule'dür. Enerji çeşitli şekillerde bulunur: cisimlerin hareketinden kaynaklanan kinetik enerji, konumundan kaynaklanan potansiyel enerji, besinlerdeki kimyasal enerji, güneşteki ışık enerjisi gibi. Enerji yoktan var olmaz ve var olan enerji yok olmaz; yalnızca bir biçimden başka bir biçime dönüşür. Bu kurala enerjinin korunumu denir. Örneğin bir tepeden inen bilye, konum enerjisini hareket enerjisine dönüştürür.
Dersin Önemli Noktaları
- İş için hem kuvvet hem kuvvet doğrultusunda yer değiştirme gereklidir.
- İşin birimi joule (J) dür ve kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımıyla bulunur.
- Kuvvet uygulandığı hâlde cisim hareket etmiyorsa iş yapılmamıştır.
- Enerji, iş yapabilme yeteneğidir ve birimi joule'dür.
- Hareket enerjisi (kinetik enerji) cismin hızından, konum enerjisi (potansiyel enerji) konumundan doğar.
- Enerji yoktan var olmaz, var olandan yok olmaz; yalnızca dönüşür.
- Sürtünme, mekanik enerjinin bir kısmını ısı enerjisine dönüştürür.
Açıklamalı Soru Bankası
1. Aşağıdaki durumlardan hangisinde fensel açıdan iş yapılmıştır?
2. Bir cisme 20 newtonluk kuvvet uygulayarak cismi kuvvetin doğrultusunda 3 metre yer değiştirtiyoruz. Yapılan iş kaç joule'dür?
3. Enerjinin korunumu yasasına göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
4. Yokuştan aşağı doğru kayan bir bilyenin enerji dönüşümü nasıl gerçekleşir?
5. İşin ve enerjinin ortak birimi aşağıdakilerden hangisidir?