İş - Güç - Enerji

İŞ

Bir kuvvet, bir cisme uygulandığında, onu kendi doğrultusunda hareket ettiriyorsa, fen anlamında bu kuvvet iş yapmıştır

Bu işin tanımından da anlaşıldığı üzere fen anlamında işin yapılabilmesi için üç şartın gerçekleşmesi gerekir;

1)Bir cisme bir kuvvetin uygulanması gerekir yani bir kuvvet olmalıdır

2) Bu kuvvet bu cisme yol aldırması gerekir

3) Kuvvetle yolun aynı doğrultuda olması gerekir

Bu şartlardan biri ve ya birkaçı eksik olursa iş yapılmış sayılmaz

İş=Kuvvet Yol W=F S W:Yapılan iş

F:Hareket doğrultusundaki kuvvetlerin bileşkesi (Net kuvvet)

S:Net kuvvet doğrultusunda alınan yol

Bu formülün geçerli olabilmesi için kuvvet ile yolun aynı doğrultuda yani birbirine paralel olması gerekir

Kuvvet yola paralel değilse,ya kuvvetin yol doğrultusundaki bileşeni alınarak ya da yolun kuvvet doğrultusundaki bileşeni alınarak kuvvetle yol aynı doğrultuya getirildikten sonra çarpma işlemi yapılır

İş Birimleri :

İş=kuvvet yol olduğundan iş birimleri de kuvvet birimleri ile yol (uzunluk) birimlerinin çarpımına eşittir

F S W = F S

N m Joule

Dyne cm Erg

Kg-kuv m kg-kuv m

1 Joule = 107 Erg

1 kg-kuv m = 9,8 Joule = 10 Joule

GÜÇ

Birim zamanda yapılan işe güç denir

Güç=İş:Zaman

P=W:t

Fen bilimlerinde, yukarıdaki ifadeye göre az zaman da çok iş yapan adama güçlü adam denir

Güç Birimleri:

İş birimlerini zaman birimlerine bölmekle güç birimleri elde edilir

Güç İş Zaman

P W t

MKS (SI) Watt j s

CGS Erg/s erg s

1kilowatt = 1000 watt

1kgf m/saniye= 9,8 watt

1 Buhar Beygiri (BB)=736 watt

ENERJİ

Bir cismin ya da sistemin iş yapabilme kabiliyetine enerji denir Değişik enerjiler vardır Biz mekanik enerjiyi inceleyeceğiz Mekanik enerji iki kısımdır;

1Kinetik enerji (Hareket enerjisi) ve

2Potansiyel enerji
1Kinetik Enerji:

Bir cismin hareketinden (hızından) dolayı sahip olduğu enerjidir

Ek=1/2mv2

Ek=Kinetik enerji (joule)

m=Cismin kütlesi (kg)

v=Cismin hızı (m/s)

2Potansitel Enerji:

Cisimlerin durumları nedeniyle sahip oldukları enerjidir Gerilmiş ya da sıkıştırılmış yayın, yukarıya kaldırılmış cismin, barajda birikmiş suyun potansiyel enerjileri vardır

Bir yayı gererken ya da sıkıştırırken, bir taşı kaldırırken iş yaparız Yay ve taş, yapılan bu iş kadar potansiyel enerji kazanır

Belirtilen bir yere göre G=m g ağılığındaki bir cismin potansiyel enerjisi “Ep=k m g”dir

Cismi h yüksekliğinden aşağıya bırakırsak potansiyel enerji; kinetik enerjiye dönüşür

Burada h cismi hangi seviyeye göre potansiyel enerjisini yazıyorsak, cismin o seviyeye olan yüksekliği alınacaktır Mesela masanın üzerinde duran bir cismin masaya göre h yüksekliği olmadığından potansiyel enerjisi sıfırdır Fakat aynı cismin yere göre bir potansiyel enerjisi vardır

Enerjinin Korunumu:

Hiçbir enerji kendi kendine var olmaz, kendi kendine de yok olmaz Fakat bir türden başka bir tür enerjiye dönüşebilir Bu dönüşüm sırasında toplam enerji daima sabittir Toplam enerjinin sabit olması demek bir tür enerji azalırken başka tür enerjinin aynı miktarda artması demektir Mesela belli bir yükseklikten yere doğru hızlanarak düşen bir cismin kinetik enerjisi artarken, aynı miktarda potansiyel enerjisi de azalmaktadır

Barajda birikerek potansiyel enerji kazanan su daha sonra yüksekten düşerek kinetik, sonra elektrik ve oradan da ısı ve ışık enerjisine dönüşmektedir
Not: Enerji birimleri iş birimlerinin aynısıdır