Kinetik ve potansiyel enerji nelere bağlıdır?

mekanik enerji

bir sistemin kinetik enerjisi (hareket enerjisi) ile potansiyel enerjisinin (parçalarının konumuna bağlı olarak sistemde depolanan enerji) toplamı.

Yalnızca kütleçekimi kuvvetlerinin etkisi altında olan ya da sürtünme ve havanın direnci gibi enerji kaybına yol açan kuvvetlerin bulunmadığı ya da yok sayılabilecek derecede küçük olduğu ideal bir sistemin mekanik enerjisi sabittir. Bu nedenle salınım hareketi yapan bir sarkacın, hızının en büyük ve yerden yüksekliğinin en az olduğu dikey konumunda kinetik enerjisi en büyük ve potansiyel enerjisi en küçük değerdedir.

Hızının sıfır ve yerden yüksekliğinin en büyük olduğu salınınım uç noktalarında ise en düşük kinetik enerjiye ve en yüksek potansiyel enerjiye sahiptir. Sarkaç hareket ederken enerji sürekli olarak bir biçimden öbürüne dönüşür. Sarkacın göbek milindeki sürtünme ve havanın direnci yok sayıldığında kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamı yani mekanik enerjisi sabittir. Aslında, sarkacın havanın direncine ve sürtünme kuvvetlerine karşı yaptığı iş nedeniyle sistemin dışına çok küçük bir enerji aktarıldığından, her salınım sonunda enerji bir miktar azalır.

Yer-Ay sisteminin mekanik enerjisi de hemen hemen sabittir ve ritmik olarak kinetik ve potansiyel enerjiler birbirine dönüşür. Ay’ın elips yörüngesi üzerinde Yer’den en uzak noktadaki hızı ve kinetik enerjisi en küçük, potansiyel enerjisi ise en büyük değerdedir. Ay’ın en hızlı hareket ettiği nokta Yer’e en yakın olduğu konumudur ve bu konumunda potansiyel enerjisinin bir bölümü kinetik enerjiye dönüşmüş durumdadır.

BAKINIZ
Kinetik Enerji Nedir? Kinetik Enerji Hakkında Genel Bilgiler
Potansiyel Enerji Nedir?

Çekim Potansiyel Enerjisi

• Yeryüzünden h kadar yüksekte olan m kütleli cismin potansiyel enerjisi mgh kadardır.Cisim belli bir x yüksekliğine kadar düşmeye bırakılırsa, cismin potansiyel enerjisinde mg (h -x) kadar bir azalma olur.Bu enerji değişimi, cisme etkiyen yerçekimi kuvvetinin cismin yüksekliği h olan noktadan, x olan noktaya hareket etmesi halinde yaptığı iştir. Bu iş, iki nokta arasındaki yola bağlı olmayıp noktalar arasındaki yükseklik farkı pek büyük olmadığı durumlar için söz konusu olabilir. Çünkü ancak bu durumda g(yerçekimi ivmesi) nin değişmediği kabul edilir.Yerçekiminden kaynaklanan, çekim potansiyel enerjisi kütleye, yüksekliğe ve yerçekimi ivmesine bağlıdır!

Esneklik potansiyel enerjisi;gerilen ya da sıkıştırılan yayların esnekliğinden yararlanılarak elde edilen bir enerji türüdür.Sıkıştırılan yay bu şekilde bir enerji depolamış olur.Yay ne kadar çok gerginleştirilirse, esneklik potansiyel enerjisi de yayın gerilme miktarıyla eşit bir oranda artıyordur.Esneklik potansiyel enerji formülü;

Esneklik Potansiyel Enerjisi=1/2kx2

k=yayın esneklik sabiti
x=yayın sıkışma ya da uzama miktarıdır Buna göre esneklik potansiyel enerjisi bu değerlere bağlı olarak değişir.

*Potansiyel enerji bir cismin yüksekliğine ve ağırlığına bağlıdır.Cisim yerden ne kadar çok yükseğe çıkarılırsa ,potansiyel enerjisi o kadar artıyordur.

*Potansiyel ve kinetik enerji toplamının sıfır olduğu konumda ise enerji korunmuş oluyordur.Bu enerjiye mekanik enerji denir.

*Mekanik Enerji=Toplam Kinetik Enerji+Toplam Potansiyel Enerji=0 dır.