Kinetik enerji, hareketle ilgili enerjidir ve potansiyel enerji, bir sistemdeki konumla ilgili enerjidir. Genel olarak enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Hem kinetik enerji hem de potansiyel enerji, mevcut enerjinin iki temel türünü temsil eder. Başka herhangi bir enerji, potansiyel enerjinin veya kinetik enerjinin farklı bir versiyonu veya her ikisinin birleşimidir. Örneğin, mekanik enerji bir kombinasyonudur. kinetik ve potansiyel enerji.
Bu yazıda size kinetik ve potansiyel enerji, özellikleri ve örnekleri hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
kinetik ve potansiyel enerji
Kinetik enerji
Kinetik enerji, hareketle ilişkili enerji türüdür. Hareket eden her şeyin kinetik enerjisi vardır. Uluslararası Sistemde (SI), kinetik enerjinin birimi, işle aynı birim olan jouje'dir (J). Bir joule, 1 kg.m2/s2'ye eşittir. Kinetik enerjinin günlük yaşamda kullanımına dair birçok örnek vardır.
- Bowling: Bowling, topun taşıdığı kinetik enerjiye dayanan, topun kütlesine ve hızına bağlı olarak, 3 iğneyi devirmek için 7-10 kg'lık bir topu fırlatan bir kişidir.
- Rüzgar: Rüzgar hareket halindeki havadan başka bir şey değildir. Hava hareketinin kinetik enerjisi, rüzgar türbinleri kullanılarak elektriğe dönüştürülebilir.
- Termal enerji: Termal enerji, bir sistemdeki parçacıkların mikroskobik hareketiyle ilişkili kinetik enerjidir. Suyu veya başka bir nesneyi ısıttığımızda, ısı transferi yoluyla kinetik enerji ekleriz.
Kinetik enerji
Potansiyel enerji, bir sistem içindeki göreceli konumla, yani bir nesnenin diğerine göre konumuyla ilgili enerji türüdür. İki ayrı mıknatısın birbirine göre potansiyel enerjisi vardır. SI'da potansiyel enerjinin birimi, kinetik enerji gibi jouje'dir (J). Bir joule, 1 kg.m2/s2'ye eşittir.
Enerji için kullandığımız kaynakların çoğu potansiyel enerjiye bağlıdır.
- Barajlarda depolanan enerji: Baraj gibi yükseltilmiş bir rezervuarda depolanan su, yerçekimi potansiyel enerjisine sahiptir. Su düştüğünde, potansiyel enerjiyi barajın dibinde bulunan türbinlerde iş yapabilecek kinetik enerjiye dönüştürür. Bu türbinler tarafından üretilen elektrik yerel dağıtım şebekesine dağıtılır.
- Yaylar: Bir yay gerildiğinde veya sıkıştırıldığında, belirli bir miktarda enerjiyi esneklik potansiyel enerjisi şeklinde depolar. Yay bırakıldığında depolanan potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
- Yay ve ok: Yay ve ok, esneklik potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye nasıl dönüştürüldüğünün bir örneğidir. Kiriş gerildiğinde, yapılan iş potansiyel enerji olarak gerilmiş ipte depolanır. İpi gevşettiğinizde, ipin potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüştürülür ve ardından oka aktarılır.
- elektrik: Elektrik, bir sistemdeki (elektrik alan) yüklerin konumu ile belirlenen bir potansiyel enerji şeklidir.
Kinetik enerji nasıl çalışır?
Bir cismin hareket halinde olmasının nedeni kinetik enerjiye sahip olmasıdır. Başka bir nesneyle çarpışırsa, bu enerjiyi kendisine aktarabilir, böylece ikinci nesne de hareket eder. Bir cismin hareket veya kinetik enerji kazanması için ona iş veya kuvvet uygulanması gerekir.
Kuvvet ne kadar uzun süre uygulanırsa, hareket eden nesnenin elde ettiği hız ve kinetik enerjisi o kadar büyük olur. Kütle de hareket enerjisi ile ilgilidir. Cismin kütlesi ne kadar büyükse, kinetik enerjisi de o kadar büyük olur.. Kolayca ısıya veya diğer enerji türlerine dönüştürülebilir.
Sahip olduğumuz kinetik enerjinin özellikleri arasında:
- Enerjinin tezahürlerinden biridir.
- Bir vücuttan diğerine aktarılabilir.
- Başka bir enerji türüne, örneğin termal enerjiye dönüştürülebilir.
- Hareketi başlatmak için kuvvet uygulamanız gerekir.
- Vücudun hızına ve kütlesine bağlıdır.
Kinetik ve potansiyel enerjinin toplamı mekanik enerji üretir (bir cismin konumunu hareketiyle ilişkilendiren enerji). Daha önce de belirtildiği gibi, dinamikler hareketi ifade eder. Potansiyel, istirahatte vücutta depolanan enerji miktarını ifade eder.
Bu nedenle, potansiyel enerji, onu çevreleyen kuvvet alanına göre nesnenin veya sistemin konumuna bağlı olacaktır. Kinetik enerji bir cismin hareketine bağlıdır.
Potansiyel enerji türleri
yerçekimi potansiyel enerjisi
Yerçekimi potansiyel enerjisi, kütleçekim alanına daldırıldığında büyük bir nesnenin sahip olduğu enerji olarak tanımlanır. Yerçekimi alanları çok büyük nesnelerin etrafında oluşturulur, gezegenlerin ve güneşin kütleleri gibi.
Örneğin, bir hız treni, Dünya'nın yerçekimi alanına daldırılması nedeniyle en yüksek noktasında en yüksek potansiyel enerjiye sahiptir. Araba düştüğünde ve yükseklik kaybettiğinde, potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülür.
elastik potansiyel enerji
Elastik potansiyel enerjisi, bir maddenin elastik özellikleri, yani direncinden daha büyük bir deformasyon kuvvetine maruz kaldıktan sonra orijinal şekline dönme eğilimi ile ilgilidir. Elastik enerjinin bariz bir örneği Bir yayın sahip olduğu, dış bir kuvvet nedeniyle genişleyen veya büzülen ve orijinal konumuna geri dönen enerji dış kuvvet artık uygulanmadığında.
Diğer bir örnek yay ve ok sistemidir, yay elastik liflerle çekildiğinde, elastik potansiyel enerjisi ahşabı hafifçe bükerek maksimuma ulaşır, ancak hız sıfır kalır. Bir sonraki anda, potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülür ve ok tüm hızıyla fırlar.
kimyasal potansiyel enerji
Kimyasal potansiyel enerji, atomların ve moleküllerin kimyasal bağlarında depolanan enerjidir. Bir örnek vücudumuzdaki glikozdur. vücudumuzun dönüştürdüğü kimyasal potansiyel enerjiyi depolar (metabolizma adı verilen bir süreçle) vücut ısısını korumak için termal enerjiye dönüştürülür.
Aynısı bir arabanın benzin deposundaki fosil yakıtlar (hidrokarbonlar) için de geçerlidir. Benzinin kimyasal bağlarında depolanan kimyasal potansiyel enerji, araca güç sağlayan mekanik enerjiye dönüştürülür.
elektrostatik potansiyel enerji
Elektrikte, diğer enerji biçimlerine dönüştürülebilen potansiyel enerji kavramı da geçerlidir. elektromanyetizmanın muazzam çok yönlülüğü göz önüne alındığında, kinetik, termal veya hafif. Bu durumda enerji, yüklü parçacıkların oluşturduğu elektrik alanın gücünden gelir.
Umarım bu bilgilerle kinetik ve potansiyel enerji hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.