7. SINIF ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ

7. Sınıflar fen bilgisi dersi. Kinetik ve potansiyel enerjilerin dönüşümü ve sürtünme kuvveti konusu. Konu anlatımı.


Enerji yoktan var edilemez ve var iken yok edilemez. Enerji ancak bir enerji çeşidinden başka bir enerji çeşidine dönüştürülebilir.

Örneğin rüzgarın hareketinden dolayı sahip olduğu bir enerjisi vardır. Eğer yüksek bir kule yapar ve bu kuleye bir jeneratör yerleştirir, jeneratör tel sargısının bağlı olduğu türbinin uçlarına rüzgar panelleri takarsak rüzgar bu panelleri ve dolayısıyla jeneratörü döndürecek ve elektrik enerjisi üretilecektir. Böylece rüzgar enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülmüş olunur. Elektrik enerjisini elektrikli trenlerde kullanırsak tekrar hareket enerjisine dönüştürmüş oluruz.


Yüksek bir yerde duran bir cismin bir potansiyel enerjisi vardır. Cisim serbest bırakılırsa aşağıya doğru düşmeye başlar, cisim aşağıya düştükçe hızı artar. Cismin potansiyel enerjisi azalırken kinetik enerjisi artar. Eğer ortamda sürtünme kuvveti olmazsa cismin kaybolan potansiyel enerjisinin tamamı kinetik enerjiye dönüşür. Sürtünme kuvveti olursa cismin kaybolan potansiyel enerjisinin bir kısmı kinetik enerjiye dönüşürken, bir kısmı ise sürtünme nedeniyle ısı enerjisine dönüşür.


Sürtünme Kuvveti

Sürtünme kuvveti cismin hareket yönüne ters yönde etkiyen ve daima cismi hareket etmemeye zorlayan bir kuvvettir. Sürtünme kuvvetinin büyüklüğü cisimlerin kütlesine ve temas yüzeylerinin pürüzlüğüne bağlıdır.

Normal şartlarda her yerde sürtünme kuvveti vardır. Bu nedenle hiçbir araç %100 verimle çalışamaz. Örneğin bir otomobilde dişlilerin birbirine sürtünmesi, tekerle yer arasındaki sürtünme gibi birçok safhada ısı enerjisine dönüşen bir enerji vardır.

Bununla birlikte sürtünme kuvveti son derece önemli ve olmazsa olmaz bir kuvvettir. Sürtünme kuvveti olmasa yürümemiz olanaksızlaşırdı. Yine sürtünmesiz bir ortamda hareket eden bir sistemde ayakta durmamız mümkün olmayacaktı. Sürtünme kuvveti olmasa taşıtlar harekete geçemeyecek, hareket halindeki cisimler durdurulamayacaktı.


Havanın cisimlere uyguladığı sürtünme kuvvetine hava direnci, suyun cisimlere uyguladığı sürtünme kuvvetine su direnci denir.

Göçmen kuşların havada V şeklinde uçması, uçakların sivri burunlu olması hava direncini en aza indirmek içindir.

Suda yaşayan balıkların vücudu su direncinin etkilerini en aza indirecek yapıdadır. Yine gemilerin ön kısmının V şeklinde olması su direncinin etkisini azaltmak içindir.

Sürtünme kuvveti hareket halindeki cisimlerin sahip olduğu hareket enerjisini ısı enerjisine dönüştürür. Bu nedenle cisimler hareket etmek için daha fazla enerji harcar. Duran bir cismi hareket ettirmek isteyen bir kuvvet bu cisimle yer arasındaki sürtünme kuvvetini yenmek zorundadır. Sürtünme kuvveti aşağıdaki formülle verilir.

Fs = k.m.g

Fs sürtünme kuvveti, k yüzeylere özgü sürtünme katsayısı, m kütle, g ise yerçekimi kuvvetidir.



Örnek:

4 kg kütleli bir cisim 5 N büyüklüğünde bir kuvvet uygulanarak hareket ettirilmek isteniyor. Cisimle yer arasındaki sürtünme katsayısı 0,2 olduğuna göre cismin hareket edip etmeyeceğini bulunuz.

(Yerçekimi kuvvetini 10 N alınız)

Çözüm:

Cisme uygulanan kuvvet sürtünme kuvvetinden büyükse cisim hareket edecektir.

Fs = 0,2 . 4 . 10

Fs = 8 N

Sürtünme kuvveti cisme uygulanan kuvvetten büyük olduğundan cisim hareket edemez. Cismi hareket ettirebilmek için 8 N dan büyük bir kuvvet uygulanması gerekir.


Kuvvet - İş Enerji Konu Anlatımı



SANATSAL BİLGİ

16/04/2017

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM
COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI