TYT 9. sınıf · 4. konu

İş, Güç ve Enerji

Fiziksel anlamda iş, kuvvet–yol grafiği, güç ve kilovatsaat; kinetik, potansiyel ve esneklik potansiyel enerjisi; iş–enerji ilişkisi, mekanik enerjinin korunumu, sürtünme ve verim; yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları.

Bu konuda öğreneceklerin

Fiziksel anlamda işi; hangi durumda iş yapıldığını, hangi durumda yapılmadığını
Kuvvet–yol grafiğinden iş hesaplamayı ve açılı kuvvetin yaptığı işi
Gücü, kilovatsaati ve günlük hayattaki enerji hesaplarını
Kinetik, potansiyel ve esneklik potansiyel enerjisini; iş–enerji ilişkisini
Mekanik enerjinin korunumunu, sürtünmenin etkisini ve verimi
Enerji kaynaklarını ve enerji dönüşümlerini

Fiziksel anlamda iş

Günlük dilde "iş" yorulmak ya da emek harcamak anlamına gelir; fizikte ise çok daha dar ve kesin bir tanımı vardır. Bir kuvvet bir cismi kuvvet doğrultusunda yer değiştirdiriyorsa iş yapılmış olur:

$$ W = F \cdot x \cdot \cos\theta $$

Burada $\theta$, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıdır. İşin birimi joule'dür: 1 J, 1 N'luk kuvvetin bir cismi kuvvet doğrultusunda 1 m yer değiştirdirdiğinde yaptığı iştir ($1\ \text{J} = 1\ \text{N·m}$). İş skaler bir büyüklüktür ama işaretli olabilir:

Kuvvet hareket yönündeyse ($\theta = 0°$) iş pozitiftir; kuvvet cisme enerji aktarır.
Kuvvet harekete zıtsa ($\theta = 180°$) iş negatiftir; sürtünmenin yaptığı iş her zaman negatiftir.
Kuvvet harekete dikse ($\theta = 90°$) iş sıfırdır.

Fizik anlamında iş yapılmayan durumlar sınavda çok sorulur. Bir duvarı bütün gücüyle iten ama yerinden oynatamayan kişi yorulur ama iş yapmaz (yer değiştirme yok). Elinde çantayla yatay bir yolda sabit hızla yürüyen kişi, çantayı taşıyan yukarı yönlü kuvvetle iş yapmaz (kuvvet ile hareket dik). Çembersel yörüngede dolanan bir uyduya etki eden kütle çekim kuvveti de, hızına her an dik olduğu için iş yapmaz.

Açılı kuvvetin işi — Yalnızca kuvvetin hareket doğrultusundaki bileşeni iş yapar: 50 N'luk kuvvetin 40 N'luk bileşeni.

Kuvvet–yol grafiği

Kuvvet sabit değilse işi bulmanın yolu kuvvet–yol grafiğinin altındaki alandır. Sabit kuvvette alan bir dikdörtgendir ($F \cdot x$); doğrusal artan kuvvette (örneğin bir yayı gererken) üçgendir. Grafiğin yatay eksenin altına geçtiği kısımlarda kuvvet harekete zıttır ve o kısmın alanı negatif iş olarak alınır.

Güç

Birim zamanda yapılan işe ya da aktarılan enerjiye güç denir:

$$ P = \frac{W}{t} \qquad P = F \cdot v $$

Birimi watt'tır ($1\ \text{W} = 1\ \text{J/s}$). Aynı işi daha kısa sürede yapan makine daha güçlüdür. İkinci bağıntı, sabit hızla hareket eden bir aracın motorunun gücünü hesaplamak için kullanışlıdır: sabit hızda motor kuvveti dirence eşittir ve $P = F\,v$ olur. Otomobil motorlarında hâlâ kullanılan beygirgücü yaklaşık 750 W'tır. Sağlıklı bir insan uzun süre yaklaşık 100 W, kısa süreli bir sprintte ise 1 000 W'ın üzerinde güç üretebilir; profesyonel bir bisikletçi saatlerce 300–400 W'ı koruyabilir.

Elektrik faturalarında enerji birimi olarak kilovatsaat (kWh) kullanılır. 1 kWh, 1 kW gücündeki bir cihazın 1 saatte harcadığı enerjidir:

$$ 1\ \text{kWh} = 1\,000\ \text{W} \times 3\,600\ \text{s} = 3{,}6 \times 10^{6}\ \text{J} $$

İş, enerji aktarımıdır

İşi düşünmenin en kullanışlı yolu, onu enerji aktarımı olarak görmektir. Pozitif iş yapan bir kuvvet cisme enerji verir; negatif iş yapan bir kuvvet cisimden enerji alır. Bir topu yukarı fırlatan el topa pozitif iş yapar ve topun kinetik enerjisini artırır. Top yükselirken yer çekimi kuvveti topun hareketine zıttır ve negatif iş yapar; topun kinetik enerjisi azalır ve potansiyel enerjiye dönüşür. Top inerken yer çekimi bu kez pozitif iş yapar ve potansiyel enerji yeniden kinetik enerjiye döner. Bu bakış açısıyla bir problemde "hangi kuvvet hangi cisme ne kadar enerji aktardı?" diye sormak, çoğu zaman en kısa çözüm yoludur.

Eğik düzlem ve "işten kazanç yok" ilkesi

Bir yükü kamyonun kasasına çıkarmak için ya doğrudan kaldırırız ya da eğik bir rampadan iteriz. Rampada uygulanan kuvvet daha küçüktür ama yol daha uzundur. Sürtünme yoksa her iki yolda yapılan iş aynıdır ve yükün kazandığı potansiyel enerjiye ($m g h$) eşittir. Örneğin 400 N'luk bir yük 2 m yükseğe doğrudan kaldırılırsa 800 J iş yapılır; aynı yük 8 m uzunluğunda sürtünmesiz bir rampadan çıkarılırsa gereken kuvvet $800/8 = 100$ N olur ama iş yine 800 J'dür. Kuvvetten kazanç yoldan kayıpla ödenir; hiçbir düzenek işten kazanç sağlamaz. Sürtünme varsa rampada yapılan iş 800 J'den büyük olur; fark ısıya dönüşür. Basit makineler konusunda bu ilke ayrıntılı işlenir.

Güç ve vites: $P = F \cdot v$

Motorun gücü belirli bir değerde sınırlıdır. $P = F\,v$ bağıntısına göre aynı güçle büyük kuvvet elde etmek için hızın küçük olması gerekir. Otomobil yokuş çıkarken sürücünün küçük vitese geçmesinin nedeni budur: hız azalır, tekerleğe aktarılan kuvvet artar. Düz yolda yüksek viteste ise hız büyük, gereken kuvvet küçüktür. Bisiklette de aynı ilke geçerlidir: yokuşta hafif vitese geçen bisikletli pedalı daha hızlı ama daha az kuvvetle çevirir.

Enerji

Bir cismin iş yapabilme yeteneğine enerji denir; birimi işle aynıdır (J). Mekanikte üç enerji türü öne çıkar:

Kinetik enerji: Hareket eden her cismin kinetik enerjisi vardır:

$$ E_k = \tfrac{1}{2}\,m\,v^2 $$

Kinetik enerji hızın karesiyle artar: hız iki katına çıkarsa kinetik enerji dört katına çıkar. Bu yüzden 100 km/sa hızla giden bir otomobilin çarpma enerjisi, 50 km/sa ile gidenin dört katıdır.

Yer çekimi potansiyel enerjisi: Yerden $h$ yükseklikteki bir cismin, seçilen referans düzeyine göre potansiyel enerjisi:

$$ E_p = m\,g\,h $$

Potansiyel enerji referans düzeyine bağlıdır; ama sorularda önemli olan her zaman potansiyel enerjideki değişimdir ve bu, seçilen referanstan bağımsızdır. Bir cismi sabit hızla $h$ kadar yükseltmek için ağırlığa karşı $m g h$ kadar iş yapılır ve bu iş potansiyel enerji olarak depolanır. Bu iş izlenen yola bağlı değildir: cismi düşey olarak ya da sürtünmesiz bir rampadan çıkarmak aynı potansiyel enerji artışını verir.

Esneklik potansiyel enerjisi: Sıkıştırılan ya da gerilen bir yay enerji depolar. Yay sabiti $k$ olan bir yay $x$ kadar sıkıştırılırsa:

$$ E_{\text{yay}} = \tfrac{1}{2}\,k\,x^2 $$

Yayı gererken uygulanan kuvvet $F = k\,x$ ile doğrusal arttığı için kuvvet–yol grafiği bir üçgendir; alanı $\tfrac12 \cdot x \cdot kx = \tfrac12 k x^2$ olur. Okçunun gerdiği yay, sıkıştırılmış bir yay oyuncak ve kurmalı saatin yayı bu enerjiyi kullanır.

Yayın enerjisi — Sıkıştırılmış yayın enerjisi, serbest kalınca bloğun kinetik enerjisine dönüşür.

İş–enerji ilişkisi

Bir cisme etki eden net kuvvetin yaptığı iş, cismin kinetik enerjisindeki değişime eşittir:

$$ W_{\text{net}} = \Delta E_k = \tfrac12 m v_s^2 - \tfrac12 m v_i^2 $$

Bu bağıntı, hız değişimi bilinen bir cismin üzerinde yapılan net işi ya da tersini bulmayı sağlar. Bir otomobili durduran fren kuvvetinin yaptığı iş negatiftir ve otomobilin bütün kinetik enerjisini ısıya dönüştürür. Fren yolunun hızın karesiyle artmasının nedeni de budur: hız iki katına çıkınca durdurulması gereken enerji dört katına çıkar, aynı fren kuvvetiyle dört kat yol gerekir.

Mekanik enerjinin korunumu

Kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denir. Sürtünme ve hava direnci yoksa mekanik enerji korunur:

$$ E_{\text{mek}} = E_k + E_p = \text{sabit} \qquad m g h_1 + \tfrac12 m v_1^2 = m g h_2 + \tfrac12 m v_2^2 $$

Yüksekten bırakılan bir cisim düşerken potansiyel enerjisi azalır, kinetik enerjisi aynı miktarda artar. $h$ yüksekliğinden serbest bırakılan bir cismin yere çarpma hızı:

$$ v = \sqrt{2\,g\,h} $$

Bu sonuç cismin kütlesine bağlı değildir ve sürtünmesiz bir rampadan kayan cisim için de aynıdır: rampanın biçimi ne olursa olsun, aynı yükseklik farkı aynı hızı verir.

Enerji dönüşümü — Sürtünmesiz rayda toplam mekanik enerji sabittir: potansiyel enerji azaldıkça kinetik enerji artar.

Hava direnci varsa

Gerçek hayatta düşen cisimlere hava direnci etki eder ve mekanik enerjinin bir kısmı havanın ve cismin ısınmasına harcanır. Bir paraşütçü limit hıza ulaştıktan sonra sabit hızla düşer: kinetik enerjisi değişmez ama potansiyel enerjisi azalmaya devam eder. Bu durumda azalan potansiyel enerjinin tamamı hava direncine karşı yapılan işe, yani ısıya dönüşür. Uzaydan dönen kapsüllerin dış yüzeyinin binlerce dereceye kadar ısınması da aynı nedenle olur; bu yüzden kapsüller ısı kalkanıyla korunur.

Enerjinin korunumu ve dönüşümü

Enerji yoktan var edilemez, var olan enerji yok edilemez; yalnızca bir türden başka bir türe dönüşür ya da bir cisimden başka bir cisme aktarılır. Sürtünme olan bir sistemde mekanik enerji azalır ama kaybolmaz: ısı (iç enerji) ve ses enerjisine dönüşür. Sürtünerek ısınan avuçlar, fren balatalarının ısınması ve kaydırağın sonunda pantolonun ısınması buna örnektir.

Günlük hayattaki enerji dönüşümlerinden bazıları:

Barajda suyun potansiyel enerjisi → türbinin kinetik enerjisi → elektrik enerjisi
Pilde kimyasal enerji → elektrik enerjisi
Ütüde elektrik enerjisi → ısı enerjisi
Güneş panelinde ışık enerjisi → elektrik enerjisi
Bitkilerde ışık enerjisi → kimyasal enerji (fotosentez)
Otomobil motorunda kimyasal enerji → ısı → kinetik enerji

Verim

Bir makineye verilen enerjinin tamamı istenen işe dönüşmez; bir kısmı sürtünme nedeniyle ısıya, sese ya da başka türlere dönüşür. Yararlı enerjinin verilen enerjiye oranına verim denir:

$$ \text{Verim} = \frac{\text{yararlı enerji}}{\text{verilen enerji}} \times 100 = \frac{P_{\text{çıkış}}}{P_{\text{giriş}}} \times 100 $$

Hiçbir gerçek makinenin verimi %100 olamaz. Akkor ampullerde elektrik enerjisinin yalnızca yaklaşık %5'i ışığa dönüşür, geri kalanı ısıdır; LED lambalarda bu oran çok daha yüksektir. Bu yüzden LED'e geçmek aynı aydınlatma için çok daha az enerji harcamak demektir.

Enerji verimliliği ve tasarruf

Aynı işi daha az enerjiyle yapmak hem bütçeyi hem doğayı korur. Beyaz eşyalardaki enerji etiketleri (A sınıfından G sınıfına) cihazın yıllık enerji tüketimini karşılaştırmayı sağlar. Bekleme (stand-by) konumunda bırakılan televizyon, bilgisayar ve şarj aletleri de az da olsa sürekli enerji çeker; bir yılda bu küçük güçler kayda değer kilovatsaatlere ulaşır. Binalarda ısı yalıtımı, ısıtma için harcanan enerjiyi büyük ölçüde azaltır. Bu hesapların hepsi aynı iki bağıntıya dayanır: harcanan enerji = güç × süre ve verim = yararlı enerji ÷ verilen enerji.

Enerji kaynakları

Enerji kaynakları, yerine konma hızlarına göre ikiye ayrılır:

	Yenilenebilir	Yenilenemez
Örnekler	Güneş, rüzgâr, hidroelektrik, jeotermal, biyokütle, dalga ve gel-git	Kömür, petrol, doğal gaz (fosil yakıtlar), nükleer yakıt (uranyum)
Tükenme	Doğal süreçlerle yenilenir, tükenmez	Oluşması milyonlarca yıl sürer, tükenir
Çevre	Sera gazı salımı çok azdır; ama arazi, görüntü ve canlı yaşamına etkileri olabilir	Fosil yakıtlar CO₂ ve hava kirliliği üretir; nükleerde radyoaktif atık sorunu vardır
Süreklilik	Güneş ve rüzgâr hava koşullarına bağlıdır, depolama gerekir	Sürekli ve kontrollü üretim yapılabilir

Türkiye'de Keban ve Atatürk barajları büyük hidroelektrik santrallerine, Denizli ve Aydın çevresi jeotermal santrallere örnektir; Mersin'de yapımı süren Akkuyu, Türkiye'nin ilk nükleer santralidir. Bir enerji kaynağını değerlendirirken maliyet, süreklilik, çevresel etki ve dışa bağımlılık birlikte düşünülür.

Formüller

$$W = F\,x\cos\theta$$

İş

$$P = \frac{W}{t} = F\,v$$

Güç

$$1\ \text{kWh} = 3{,}6 \times 10^{6}\ \text{J}$$

Kilovatsaat

$$E_k = \tfrac12 m v^2$$

Kinetik enerji

$$E_p = m g h$$

Yer çekimi potansiyel enerjisi

$$E_{yay} = \tfrac12 k x^2$$

Esneklik potansiyel enerjisi

$$W_{net} = \Delta E_k$$

İş–enerji ilişkisi

$$v = \sqrt{2 g h}$$

Serbest düşmede (ya da sürtünmesiz rampada) hız

$$\text{Verim} = \frac{E_{yararlı}}{E_{verilen}} \times 100$$

Verim

Çözümlü örnekler

Örnek 1Kuvvet–yol grafiğinden iş

Bir cisme hareket doğrultusunda uygulanan kuvvet ilk 4 m boyunca 20 N, sonraki 2 m boyunca düzgün azalarak sıfır oluyor. Kuvvetin toplam işi kaç joule'dür?

Örnek 2Açılı kuvvetin işi

Yatay zemindeki bir kutu, yatayla 37° açı yapan 50 N'luk bir iple çekilerek 5 m yer değiştiriyor. İpin yaptığı iş kaç joule'dür? ($\cos37° = 0{,}8$)

Örnek 3Çanta taşımak iş midir?

Ali 5 kg'lık çantasını yerden 1,2 m yüksekliğe kaldırıyor, sonra yatay koridorda 20 m sabit hızla yürüyor. Ali'nin çantaya uyguladığı kuvvetin toplam işi kaç joule'dür? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

Örnek 4Asansör motorunun gücü

500 kg'lık bir asansör 20 m yükseğe sabit hızla 10 saniyede çıkarılıyor. Motorun gücü kaç kW'tır? Motorun verimi %80 ise şebekeden çektiği güç kaç kW'tır? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

Örnek 5Kinetik enerji ve hız

1 000 kg'lık bir otomobilin hızı 10 m/s'den 20 m/s'ye çıkıyor. Kinetik enerjisi kaç kat artar ve bu artış için motor kaç joule net iş yapar?

Örnek 6Sürtünmesiz rayda hız

2 kg kütleli bir cisim sürtünmesiz bir rayın 20 m yükseklikteki A noktasından serbest bırakılıyor. Cismin rayın en alt noktası C'deki ve 10 m yükseklikteki B noktasındaki hızı nedir? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

Örnek 7Sürtünmeye harcanan enerji

2 kg'lık bir cisim 5 m yükseklikteki bir rampanın tepesinden serbest bırakılıyor ve rampanın sonuna 8 m/s hızla ulaşıyor. Sürtünmeye harcanan enerji kaç joule'dür? Rampa 12 m uzunluğundaysa ortalama sürtünme kuvveti kaç newtondur? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

Örnek 8Yayın fırlattığı blok

Yay sabiti 800 N/m olan bir yay 10 cm sıkıştırılarak önüne konan 0,5 kg'lık blok sürtünmesiz yüzeyde fırlatılıyor. Bloğun hızı kaç m/s olur?

Örnek 9Elektrik faturası

2 000 W'lık bir elektrikli ısıtıcı günde 3 saat, 30 gün boyunca çalıştırılıyor. 1 kWh elektriğin fiyatı 3 TL ise ısıtıcının aylık maliyeti kaç TL'dir? Aynı enerji kaç joule'dür?

Sık yapılan hatalar

Yorulmayı iş sanmak: yer değiştirme yoksa ya da kuvvet harekete dikse fiziksel anlamda iş sıfırdır.
Açılı kuvvette kuvvetin tamamını almak: yalnızca hareket doğrultusundaki bileşen iş yapar.
kWh'yi güç birimi sanmak: kWh enerji birimidir.
Kinetik enerjinin hızla doğru orantılı olduğunu düşünmek: hızın karesiyle orantılıdır.
Serbest düşmede ağır cismin daha hızlı yere ulaştığını sanmak: sürtünmesizken hız $\sqrt{2gh}$'dir, kütleye bağlı değildir.
Sürtünmeli sistemde enerjinin "kaybolduğunu" söylemek: mekanik enerji azalır ama ısı ve sese dönüşür; toplam enerji korunur.
Verimin %100 olabileceğini düşünmek.

Günlük hayatta

Elektrikli ve hibrit otomobillerdeki "rejeneratif fren" sistemi, fren yaparken aracın kinetik enerjisini balatalarda ısıya dönüştürmek yerine elektrik motorunu bir jeneratör gibi çalıştırarak bataryaya geri yükler. Şehir içi dur-kalk trafiğinde bu yöntemle harcanan enerjinin önemli bir kısmı geri kazanılır.

Konu testi

27 soru. Bir seçeneğe dokun; doğru cevap ve çözüm hemen açılır.

1Kolay

Aşağıdaki durumların hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?

2Kolay

Yatay zemindeki bir kutu, hareket yönündeki 25 N'luk kuvvetle 4 m itiliyor. Kuvvetin yaptığı iş kaç joule'dür?

3Orta

Yatay zemindeki bir kutu, yatayla 37° açı yapan 50 N'luk ipten çekilerek 10 m yer değiştiriyor. İpin yaptığı iş kaç joule'dür? ($\cos37° = 0{,}8$)

4Orta

Bir cisme hareket yönünde etki eden kuvvetin konuma göre grafiği verilmiştir: kuvvet 0–4 m arasında 20 N, 4–6 m arasında düzgün azalarak sıfır oluyor. Kuvvetin yaptığı toplam iş kaç joule'dür?

5Orta

Sürtünmesiz yatay düzlemde duran 2 kg'lık bir cisme hareket yönünde uygulanan değişken bir kuvvet toplam 100 J iş yapıyor. Cismin son hızı kaç m/s olur?

6Kolay

3 saniyede 600 J iş yapan bir makinenin gücü kaç watt'tır?

7Orta

60 kg'lık bir öğrenci 4 m yüksekliğindeki merdiveni 8 saniyede çıkıyor. Öğrencinin ortalama gücü kaç watt'tır? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

8Orta

Sabit 20 m/s hızla giden bir otomobile etki eden toplam direnç kuvveti 1 500 N'dur. Motorun gücü kaç kW'tır?

9Orta

1 500 W'lık bir saç kurutma makinesi her gün 20 dakika, 30 gün boyunca çalıştırılıyor. Makinenin bir ayda harcadığı enerji kaç kWh'tir?

10Kolay

Bir cismin hızı iki katına çıkarılırsa kinetik enerjisi kaç katına çıkar?

11Orta

Kütleleri m ve 2m, hızları 2v ve v olan K ve L cisimlerinin kinetik enerjileri oranı $E_K / E_L$ kaçtır?

12Kolay

3 kg'lık bir saksı yerden 5 m yükseklikteki bir balkonda duruyor. Saksının yere göre potansiyel enerjisi kaç joule'dür? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

13Orta

Hava direnci önemsenmezse 20 m yükseklikten serbest bırakılan bir cisim yere kaç m/s hızla çarpar? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

14Orta

Sürtünmesiz bir rayın 20 m yükseklikteki A noktasından serbest bırakılan 2 kg'lık cisim, rayın 10 m yükseklikteki B noktasından geçiyor. Cismin B noktasındaki kinetik enerjisi kaç joule'dür? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

15Zor

Sürtünmesiz bir rampanın tepesinden serbest bırakılan bir cisim, rampanın sonunda 10 m/s hıza ulaşıyor. Cisim iki katı yükseklikteki aynı biçimli sürtünmesiz rampadan bırakılsaydı rampanın sonundaki hızı kaç m/s olurdu?

16Orta

2 kg'lık bir cisim 5 m yükseklikteki sürtünmeli bir rampanın tepesinden serbest bırakılıyor ve rampanın sonuna 8 m/s hızla ulaşıyor. Sürtünmeye harcanan enerji kaç joule'dür? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

17Zor

2 kg'lık bir cisim 5 m yükseklikteki sürtünmesiz bir rampanın tepesinden serbest bırakılıyor. Rampanın sonunda başlayan yatay ve sürtünmeli zeminde sürtünme kuvveti 10 N ise cisim zeminde kaç metre gidip durur? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

18Kolay

Yay sabiti 200 N/m olan bir yay 0,1 m sıkıştırılıyor. Yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi kaç joule'dür?

19Zor

Yay sabiti 800 N/m olan bir yay 10 cm sıkıştırılarak önüne konan 0,5 kg'lık blok sürtünmesiz yatay yüzeyde fırlatılıyor. Blok daha sonra sürtünmesiz bir rampadan en fazla kaç cm yükselebilir? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

20Orta

Bir motora 1 000 J enerji veriliyor ve motor 800 J yararlı iş yapıyor. Motorun verimi ve ısıya dönüşen enerji nedir?

21Zor

Verimi %75 olan bir vinç, 300 kg'lık bir yükü 20 saniyede 10 m yükseğe sabit hızla çıkarıyor. Vincin şebekeden çektiği güç kaç watt'tır? ($g = 10\ \text{m/s}^2$)

22Orta

Aşağıdaki enerji dönüşümü eşleştirmelerinden hangileri doğrudur?

I.Hidroelektrik santral: potansiyel enerji → elektrik enerjisi
II.Pil: elektrik enerjisi → kimyasal enerji
III.Güneş paneli: ışık enerjisi → elektrik enerjisi

23Kolay

Aşağıdakilerden hangisi yenilenebilir bir enerji kaynağıdır?

24Orta

Rüzgâr ve güneş enerjisi santralleri ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

I.Çalışırken fosil yakıt santrallerine göre çok az sera gazı salarlar.
II.Ürettikleri enerji hava koşullarına bağlıdır.
III.Tükenebilir kaynaklardır.

25Zor

Yerden 45 m yükseklikteki bir balkondan 10 m/s hızla aşağı doğru atılan 1 kg'lık top yere kaç m/s hızla çarpar? (Hava direnci önemsiz, $g = 10\ \text{m/s}^2$)

26Zor

400 N ağırlığındaki bir yük, 8 m uzunluğunda ve 2 m yüksekliğindeki bir rampada, rampaya paralel 125 N'luk kuvvetle sabit hızla yukarı itiliyor. Sürtünmeye harcanan enerji kaç joule'dür?

27Zor

1 200 kg'lık bir otomobil 72 km/sa hızla giderken fren yapıyor ve 40 m'de duruyor. Aynı fren kuvvetiyle 108 km/sa hızla giderken fren yapsaydı kaç metrede dururdu?

İlerlemen bu tarayıcıda saklanıyor. Ücretsiz üye ol, her cihazda kaldığın yerden devam et.

Fiziksel anlamda iş

Kuvvet–yol grafiği

Güç

İş, enerji aktarımıdır

Eğik düzlem ve "işten kazanç yok" ilkesi

Güç ve vites: \(P = F \cdot v\)

Enerji

İş–enerji ilişkisi

Mekanik enerjinin korunumu

Hava direnci varsa

Enerjinin korunumu ve dönüşümü

Verim

Enerji verimliliği ve tasarruf

Enerji kaynakları

Formüller

Çözümlü örnekler

Sık yapılan hatalar