Potansiyel enerji, durumu sebebiyle depolandığı kabul edilen enerjidir daha doğrusu o cismin iş yapabilme yeteneğidir, tabandan h yüksekliğinde bulunan “m” kütlesi olan bir cismin potansiyel enerjisi “m
g
h” çarpımına (g bu formülde yerçekimi ivmesini belirtir) eşittir
Bu enerji, iş yapabilme yeteneği olan her sisteme, düzeneğe, örneğin gerilmiş bir yaya uygulanabilir: Yay gerilip bırakıldığında potansiyel enerjisi hemen kinetik enerjiye dönüşür ve hemen başlangıçtaki boyuna gelir
Potansiyel Enerji İki Ana bölümde incelenir:
1
Esneklik Potansiyel Enerjisi
2
Çekim Potansiyel Enerjisi
Çekim Potansiyel Enerjisi
Tabandan yüksekliği arttıkça Çekim Potansiyel Enerjisi artan eneri çeşitidir
Esneklik Potansiyel Enerjisi
Yaylardaki gerilme esneklikliğinden yararlanılarak elde edilen enerjidir
Yay ne kadar çok gerginleştirilirse Esneklik Potansiyel Enerjisi de o miktarla eşit bir oranda artış gösterir
Bu konuyu daha iyi anlamak için bir deneye göz atalım:
POTANSİYEL ENERJİ- KİNETİK ENERJİ DÖNÜŞÜMÜNÜN İNCELENMESİ
Yapılan Deneyin Maksadı: Potansiyel enerji ve kinetik enerjinin birbirine dönüşebileceğini görmek ve mekanik enerji kavramını öğrenmek
Yapılan Deneydeki Malzemeler: sarkaç, statif çubuk, hertz ayağı, üç ayak,
DENEY DÜZENEĞİ:
DENEYİN YAPILIŞI:
1-Elimizdeki sarkacı hertz ayağına bağlayıp şekilde görünen düzeneği oluşturunuz
2-Sarkaç topunun sabitlenmesini ve kıpırdamamasını bekleyiniz
3-Topu yan tarafa doğru çekip sonra serbest bırakıp ve sonucu gözlemleye başlayınız
DENEYİN SONUCU:
Top sabitlendiğinde kinetik enerjisi 0 (sıfır)’dır
Potansiyel enerjisi yere göre en az seviyededir
Topu yukarıya kaldırdığınız zaman potansiyel enerjisi artacaktır
Top en yukarı seviyede potansiyel enerji en yüksektir
Top yine bu seviyede (A noktası) durduğu için kinetik enerjisi sıfır olacaktır
Bu kez top serbest bırakıldığında, yerçekiminin katkısıyla top aşağı düşerken topun potansiyel enerjisinin bir bölümü kaybolur, fakat topun hızlanması nedeniyle kinetik enerjisi maksimumdur
Topun B noktasındaki hızı ve kinetik enerjisi en yüksek seviyede olurken, potansiyel enerjisi en düşük seviyededir
C noktasına yükselen top hız kaybedeceğinden kinetik enerjisi de minimuma iner, yukarıya yükselme olduğu için potansiyel enerjisi maksimum olur
Sarkaç topu C noktasında sabitlendiğinde potansiyel enerji en yüksek olur, kinetik enerjisi ise sıfırlanır
Topun yeniden geri düşmesiyle sürtünme olmaması kaydıyla bu olay sonsuza kadar devam edebilir
TEORİK BİLGİ:
Enerjinin tüm çeşitleri birbirine dönüşüm sağlayabilir
Örnek olarak; barajlarda depolanan suyun potansiyel enerjisi bulunur
Barajlardaki su, hidroelektrik santrallerden akarken potansiyel enerjinin bir bölümü kinetik enerjiye dönüşebilir
Bu dönüşen enerji türbinleri döndürebilir
Dönmeye başlayan türbinler ise jeneratörlerde elektrik üretilmesine katkı sağlar
Ünlü bilim adamı Albert Einstein (Albırt Aynştayn, Aynştayn) “Enerji korunumu kanunu”yla; “Enerjinin hiç yokken var olmayacağını, enerji varken de hiçbir zaman yok olamayacağını, maddenin enerjiye, enerjinin de maddeye dönüştürülebileceğini “kanıtlamıştır