İŞ-GÜÇ-ENERJİ Nükleer kuvvet Hareket eden tren Yer çekimi kuvveti Kimyasal kuvvet Hareketli elektronlar Hareket eden tren Yer çekimi kuvveti Elektriksel kuvvet 1

Enerji ve İş GÜÇ İş Enerji çeşitleri Enerji formları Verim Enerji Dönüşümü Enerji Korunumu kanunu İş Verim Yenilenebilir Enerji kaynakları Yenilenemez enerji kaynakları GÜÇ

ÇABA SONUÇ İŞ VE KUVVET İş yapma ? İŞ = kuvvet x alınan yol W = F. x = F. d = F. Δx Joule = Newton. Metre 1 j = 1 N.m ÇABA SONUÇ 3

İŞ

HEDEF İş yapmanın hedefi enerji aktarımıdır İş yapılıyor ifadesi varsa bir nesneden diğerine enerji transfer ediliyordur. İş yapılıyor olabilmesi için kuvvetin nesneyi hareket ettirebilmesi gerekir. İnsanların hedefi daha az kuvvet uygulayarak işlerini yapmaktır.

KUVVET- KONUM GRAFİĞİ

Yerçekimine karşı yapılan iş kütle (kg) yükseklik (m) İş (joules) W = mgh Yerçekim sabiti (10 m/s2)

KAVRAM SORUSU Bir nesneye uygulanan kuvvet o nesneyi hareket ettiremiyorsa iş yapılır mı? 1) evet 2) hayır 8

Kavram sorusu Bir nesneye uygulanan kuvvet o nesneyi hareket ettiremiyorsa iş yapılır mı? 1) evet 2) hayır Eğer cisim hareket etmezse iş yapılmaz. İş yapılabilmesi için uygulanan kuvvet doğrultusunda bir hareketin gerçekleşmesi gerekir. 9

HAREKET YOKSA İŞ YOKTUR SARFEDİLEN KUVVET(ÇABA) İŞ YAPILDIĞI ANLAMINA GELMEZ

Hareket ve kuvvet doğrultusu

soru

SORU 4 metre yol aldığında (sürtünme önemsiz) Her bir kuvvetin yaptığı işi hesaplayınız Net işi hesaplayınız

Soru Bir vinç 2500 N ağırlığındaki bir yükü sabit hızla 8 katlı binanın çatısına çıkartıyor. Binanın her bir katının yüksekliği 2,5 m. olduğuna göre, vincin uyguladığı kuvvetin yaptığı işi hesaplayınız.

SORU Cisim 25 Newtonluk kuvvet yönünde 5 metre yol alıyor. Net iş 50 Joule olduğuna göre F=? (SÜRTÜNME ÖNEMSİZ)

SORU Cisim sürtünme katsayısı 0,1 olan düzlemde 25 Newtonluk kuvvet yönünde 5 metre yol alıyor. Net iş 50 Joule olduğuna göre F=?

SORU Cisim, F kuvvetinin etkisiyle 10 metre sürtünmenin önemsiz olduğu yatay düzlemde hareket ediyor. Yapılan işi hesaplayınız. Sin 53= 0,8 Cos53 = 0,6

soru A cismi şekilde belirtilen 3 kuvvetin etkisiyle K noktasından L noktasına götürülürken yalnız F kuvvetinin yaptığı iş W oluyor. Buna göre sürtünmelerin önemsenmediği düzlemde K noktasından L noktasına giderken yapılan toplam iş kaç W olur?

SORU Bir cisme uygulanan net kuvvetin yola bağlı değişimi şekildeki gibi olduğuna göre net kuvvetin 10 m yol boyunca yaptığı iş kaç J’dur?

GÜÇ Güç birim zamanda yapılan işi ifade eder.

soru Makara 6 kg’lık yükü bir dakikada 20 m. yükseğe çıkarıyor. Makaranın gücü kaç watt’dır?

soru 40 kg’lık bir çocuk, herbirinin yüksekliği 18 cm olan 100 merdiven basamağını 36 saniyede çıkıyor. Buna göre çocuğun gücü kaç watt’dır? (g = 10 alınız)

soru Yatay yolda F=50 N büyüklüğündeki kuvvetle itilen şekildeki el arabası v=10m/s ortalama hızla gitmektedir. Buna göre harcanan güç kaç watt’dır?

soru Bir otomobil motorunun 5 saniyede yaptığı iş 40000 J ise motorun gücü kaç Watt’dır?

ENERJİ İş yapabilme yeteneği

ENERJİ Potansiyel enerji Yerçekimi potansiyel enerjisi Elektrik enerjisi Elektromanyetik enerji Isı enerjisi Atom enerjisi Kinetik enerji Ses enerjisi Işık Enerjisi Kimyasal Enerji

ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ GÜNEŞ ENERJİSİ ISI IŞIK BİYOKÜTLE Biyokütle enerjisi ÜTÜ …… ELEKTRİK ISI Elektrik prizi lamba (ışık) ısı Fotosentez Mikser (hangi enerjiyi kullanır- hangi enerjiye dönüşür?

kazanım Enerji bir türden diğerine dönüşebilir Enerji yok olmaz, yoktan varolmaz. Enerji bir cisim veya sistemden diğerine aktarılabilir.

Mekanik Enerji Kinetik enerji Potansiyel enerji

Potansiyel Enerji durum ve konumu nedeniyle sahip olduğu potansiyel enerji. Nesnede depolanmış ve iş yapabilme potansiyeline sahip enerji çeşidi Potansiyel enerji pozisyon(durum) Yerçekim potansiyel enerjisi W = F. Δx = mgh = PE (potansiyel enerji)

soru Yerde duran kütlesi 2 kg olan küpün bir kenarı 2 metredir. Bu cismin yere göre potansiyel enerjisi kaç J’dir?

soru Eşit hacimli türdeş cisimler şekil-I deki gibi konulduklarında yere göre potansiyel enerjisi E olduğuna göre Şekil-II de ki potansiyel enerjisi kaç E’dir?

Kinetik Enerji Hareket enerjisi = kinetik enerji. Kinetik enerji kütle hız Kinetik enerji kütle ile doğru orantılıdır.

soru Kinetik enerji –(hız) grafiği yandaki gibi olan cismin kütlesini hesaplayınız.

soru Hızı 4 m/s2 olan 2 kg kütleli cismin sahip olduğu kinetik enerjiyi hesaplayınız.

soru Sürtünmesiz yatay düzlemde duran 4 kg lik cisim 2 m/s2 lik ivme ile 4. saniye boyunca düzgün hızlanıyor. Buna göre sürenin sonunda cismin sahip olduğu kinetik enerjiyi hesaplayınız.

SORU

SORU

İŞ – ENERJİ İLİŞKİSİ Bir kuvvet tarafından yapılan iş = o nesnedeki kinetik enerji değişimi = son durumda sahip olduğu kinetik enerjisi – ilk durumda sahip olduğu kinetik enerji

iş – enerji ilişkisi Fnet . x = ΔKE

soru 10 kg kütleli bir nesneye uygulanan bir kuvvet sonucunda, duran nesne 5 m/s hıza ulaşmıştır. Yapılan işi hesaplayınız.

Enerji formları Kimyasal Elektromanyetik Ses Elektrik Mekanik Manyetik Isı Nükleer

VERİM

Yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları Nonrenewable Renewable

SORULAR

Sürtünmesi önemsiz düz bir yoldaki yatay ve sabit olan 8N luk kuvvet 150cm yol boyunca uygulanıyor. Buna göre, cismin üzerine yapılan iş kaç joule dür? W = F .∆x F= Newton(SI) W= 8N. (1,5m) ∆x = metre (SI) W= 12 N.m. = 12 J

Sürtünmesi önemsiz düz bir yoldaki yatay ve sabit olan 20N luk kuvvet 150cm yol boyunca uygulanıyor. Kuvvetin uygulama süresi 5s olduğuna göre, kuvveti uygulayan aracın gücü kaç watt tır? Güç (P)= İş /zaman =W/t İş = Kuvvet x Alınan yol = 20N x 1,5 m =30 J. P= W/t = 30/5 = 6 Watt = 6 W.

Bir vinç 5000kg kütleli yükü sabit hızla 15m yüksekliğe 30s de çıkarıyor. Buna göre vincin gücü kaç kW (kilowatt)tır? P= W/ t W= m.g.h = 5000. 10 .15 = 750.000Joule P= 750000/30 = 25000 W = 25 kW

F1=12N F2=5N K Sürtünmesi önemsiz yatay yüzeyde K cismine etki eden F1 ve F2 kuvvetleri toplamı 70 J lük iş yaptıklarına göre, cisim kaç metre yol almıştır? A) 10 B) 8 C) 6 D) 5 E) 4 W= F . ∆x 70 J = (12-5)N . ∆x

soru Sürtünmesiz yatay düzlemdeki F kuvveti şekildeki gibi uygulanıyor. Cismin 30 metrelik yer değiştirmesi durumunda yapılan iş kaç joule olur? sin 37 =0,6 cos 37 = 0,8

soru Bir elektrik motoru 40 kg kütlesindeki bir cismi 3 m. yükseğe sabit hızla 6 saniyede çıkarmaktadır. Motorun gücü kaç watt’dır? (g=10, ortam sürtünmesiz) 150 200 300 400 600

soru Bir asansör içindeki 300 kg yükü 0,5 m/s sabit hızla 5 metre yükseğe çıkardığına göre, asansörün motorunun gücü kaç watt’tır? (g=10, sürtünmeler önemsiz)