KinetikEnerji

Işık, elektromanyetik radyasyon veya elektromanyetik enerji olarak bilinen bir enerji türüdür. Aynı zamanda, kinetik enerji olarak da sınıflandırılabilir, çünkü ışık enerjisi dalgalar şeklinde hareket eder.

Sarkaçta enerji dönüşümü, kinetik ve potansiyel enerji arasında gerçekleşir. Potansiyel enerjiye dönüşüm: Sarkacın en üst konumlarında (1 ve 3), yere göre potansiyel enerji en yüksek değere ulaşır. Kinetik enerjiye dönüşüm: Sarkacın en alt konumunda (2), potansiyel enerjinin bir kısmı kinetik enerjiye dönüşür çünkü bu, sarkacın en yüksek sürate ulaştığı yerdir ve kinetik enerji en fazla bu konumda olur. Bu süreçlerde toplam enerji miktarı korunur; enerji bir türden başka bir türe dönüşse de yok olmaz.

Atlarda potansiyel enerjinin ne zaman kinetik enerjiye dönüştüğü hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüştüğü bazı durumlar şunlardır: Serbest düşüş. Sarkaç hareketi. Yaylı sistemler.

Yay, potansiyel ve kinetik enerji dönüşümünü şu şekilde gösterir: 1. Potansiyel Enerji Birikimi: Yay gerildiğinde esneklik potansiyel enerji birikir. 2. Kinetik Enerjiye Dönüşüm: Yay serbest bırakıldığında bu potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür ve toplar hareket eder. Bu dönüşüm, enerjinin korunumu yasasına uygundur; yani toplam enerji miktarı değişmez, sadece bir türden diğerine dönüşür.

Elektrik üreten kaldırım taşı, piezoelektrik etki ile çalışır. Kaldırım taşının çalışma şekli şu şekildedir: Adım atma. Veri toplama. Mobil uygulama. Kullanım alanları. Elektrik üreten kaldırım taşları, insan trafiğinin yoğun olduğu bölgelerde kullanılır.

Kinetik enerji, hareketli cisimlerin sahip olduğu enerjidir.

Sıcaklık arttıkça buharlaşma artar çünkü: Moleküllerin kinetik enerjisi yükselir. Yüzeysel gerilim azalır. Doymuş havadaki nem miktarı artar. Buharlaşma, sıvının kaynama noktasına ulaşmadan önce de gerçekleşebilir, ancak bu noktada daha fazla molekül gaz hâline geçer.

Hayır, momentumun korunumu kinetik enerjinin korunumu için yeterli değildir. Momentumun korunumu, bir sistemin toplam momentumunun dış kuvvetlerin etkisi olmadığında değişmeyeceğini ifade eder. Momentumun korunduğu durumlarda kinetik enerji korunmayabilir. Örneğin, esnek olmayan çarpışmalarda momentum korunurken kinetik enerji korunmaz; bir kısmı ısı, ses veya mekanik deformasyon olarak kaybolur.

Kinetik ve potansiyel enerji dönüşümünden yola çıkarak enerjinin korunduğunu fark etmek için şu örnekler incelenebilir: Sapanla taş fırlatılması. Yokuş aşağı bisiklet. Aşağıdan yukarıya doğru fırlatılan top. Bu dönüşümler sırasında enerjinin kaybolmadığı, yalnızca bir biçiminde azalma olursa diğer biçiminde artış olduğu görülür.

Bir cisim A noktasından B'ye giderken potansiyel enerjisi, yükseklik ve potansiyel farka bağlı olarak değişir. Yükseklik arttıkça potansiyel enerji artar. Potansiyel farka bağlı olarak, A noktasından B noktasına taşınan birim yük başına yapılan iş, potansiyel enerjiyi değiştirir. Örneğin, bir cisim yerden yukarı doğru çıkarıldığında, yüksek bölge daha yüksek potansiyele sahip olduğundan cisimde potansiyel enerji birikir.

Kinetik enerji ve iş arasındaki ilişki, "İş-Kinetik Enerji Teoremi" ile açıklanır. Formülsel olarak bu ilişki şu şekilde ifade edilir: ΣW = Ks - Ki = ΔK. Burada: ΣW, yapılan toplam işi; Ks, son kinetik enerjiyi; Ki, ilk kinetik enerjiyi; ΔK ise kinetik enerjideki değişimi temsil eder. Örnek bir durum: Başlangıçta durgun olan 6 kg'lık bir blok, 12 N'luk sabit, yatay bir kuvvetle yatay sürtünmesiz bir yüzey boyunca çekilmektedir: 1. Toplam iş hesaplaması: ΣW = 12 N × 3 m = 36 J. 2. Kinetik enerji hesaplaması: Ks - Ki = 36 J. 3. Son kinetik enerji hesaplaması: Ks = 36 J = (1/2)mvs². 4. Hız hesaplaması: vs = √(2 × 36 J / 6 kg) = 3,5 m/s.

Kütleleri m ve 2m olan iki cisim eşit kuvvetler etkisinde eşit yollar alıyorsa, bu cisimlerin kinetik enerjileri oranı 2:1 olur. Açıklama: Kütlesi m olan cismin kinetik enerjisi: EK1 = 1/2 m · v² Kütlesi 2m olan cismin kinetik enerjisi: EK2 = 1/2 2m · v² Bu durumda, kinetik enerji oranı: EK2 / EK1 = (1/2 2m · v²) / (1/2 m · v²) = 2m / m = 2:1 olur.

Esnek olmayan çarpışma, kinetik enerjinin korunmadığı, ancak çizgisel momentumun korunduğu bir çarpışma türüdür. Bu tür çarpışmalarda, kinetik enerjinin bir kısmı ısıya, sese veya çarpışan cisimlerin deformasyonuna dönüşür. Esnek olmayan çarpışma örnekleri: Bir lastik topun katı bir yüzeyle çarpışması; İki cismin çarpıştıktan sonra birbirine yapışarak birlikte hareket etmesi.

Evet, sıcaklık arttıkça balon şişer. Bunun nedeni, balonun içindeki hava moleküllerinin enerji kazanıp hareketliliğinin artması ve bu sayede balonun iç basıncının yükselmesidir.

Dönme kinetik enerjisi formülü şu şekildedir: KE = ½ x I x ω². Bu formülde: KE dönme kinetik enerjisini, I eylemsizlik momentini, ω ise cismin radyan cinsinden sahip olduğu açısal hızı ifade eder. Alternatif olarak, dönme kinetik enerjisi KE = ½ x (I x w²) şeklinde de formüle edilebilir. Dönme kinetik enerjisi, bir nesnenin kendi etrafında belirli bir yarıçapta dönerken sahip olduğu kinetik enerjidir.

Iω² formülü, dönme kinetik enerjisini ifade eder. Dönme kinetik enerjisi formülü: KE(Dönme) = ½ x (I x w²) şeklindedir. I: Eylemsizlik momenti. ω: Açısal hız (radyan/sn).

Kinetik enerji, bir nesne en yüksek hıza ulaştığında en fazla olur. Örneğin, bir lunapark treninin vagonları, ray yolunun en dip noktasında, maksimum kinetik enerjiye ulaşır. Ayrıca, bir sarkaç ileri geri salınım yaparken en üst noktasında anlık olarak hareketsiz kalır ve potansiyel enerjisi yükselir; ancak harekete başladığı anda kinetik enerjisi artar.

Hayır, kinetik enerji hareket etmeyen cisimlerde yoktur. Kinetik enerji, bir cismin hareketiyle ilişkili olduğundan, durgun durumda bu enerji sıfırdır.

Esnek ve esnek olmayan çarpışmalar arasındaki temel fark, kinetik enerjinin korunup korunmamasıdır. Esnek çarpışma: Momentum ve kinetik enerji korunur. Gerçekte tam esnek çarpışmalar nadirdir, ancak makroskopik boyutta yaklaşık olarak esnek çarpışma kabul edilen örnekler vardır. Bilardo topu çarpışmaları ve oda sıcaklığında hava moleküllerinin duvarlarla çarpışması esnek çarpışma örnekleridir. Esnek olmayan çarpışma: Kinetik enerji korunmaz, bir kısmı başka enerji türlerine (örneğin, termal veya ses enerjisi) veya materyal deformasyonuna transfer edilir. Momentum korunur. Lastik topun katı bir yüzeyle çarpışması esnek olmayan çarpışma örneğidir.

Kaydırakta kayan çocuğun enerjisi, sürtünme nedeniyle mekanik enerjiyi azaltarak ısı enerjisine dönüşür. Ayrıca, plastik kaydıraklarda oluşan statik elektrik, çocuğun üzerinde kalır ve bir yere dokunduğunda elektrik boşalması yaşanır. Eğer çocuk kum veya çakıl gibi bir alana temas ederse, statik elektriği boşaltabilir.