Potansiyel Enerji Formülü
Fizikte potansiyel enerji çok önemli bir kavramdır. Potansiyel enerji kavramı iyi anlaşılmadan fiziğin iyi öğrenilmesi imkansızdır. Bu yazıda potansiyel enerji formülü üzerinde duracağız. Gerekli formüllerle birlikte örnek sorularla bilgimizi pekiştireceğiz.
Enerji de iş yapabilme kapasitesi demektir. Eğer sistemin ya da cismin iş yapabilme kapasitesi varsa potansiyel enerjisi vardır demektir.
Potansiyel enerji denince herkesin aklına doğrudan yükseklik potansiyel enerjisi gelir. Ancak fizikte birçok farklı potansiyel enerji türü vardır. Burada önemli olanların formüllerini paylaşacağız.
Yerçekimi Potansiyel Enerji Formülü
En bilindik olanıdır. Bir cismi yerden yukarıya çıkarırsanız yerçekimini karşı iş yaparsınız. Bu iş cisimde enerji olarak birikir.
Kinetik enerji formülü de iyi bilindiğinde mekanik enerji soruları eksiksiz çözülebilir. Mekanik enerji formülü Em = Ep + Ek şeklindedir.
SI birim sisteminde kütle birimi kilogram, uzunluk (yükseklik) birimi metre, enerji birimi ise joule şeklindedir.
Örnek 1: Yerden 12 metre yükseklikte bulunan 2 kg kütleye sahip bir cismin potansiyel enerjisi kaç joule olur? (g = 10 m/s2)
A) 200
B) 240
C) 280
D) 320
E) 360
Çözüm: Formülü uygulamamız gerekir. Formül m.g.h dediğine göre üçünü çarpmalıyız. Burada kütle 2 kg, yükseklik 12 m verilmiştir. Öyleyse potansiyel enerji = 2.12.10 = 240 joule olur. Cevap B seçeneğidir.
Esneklik Potansiyel Enerji Formülü
Bir yayı çektiğimizde ya da sıkıştırdığımızda yaya iş yapma potansiyeli yükleriz. Yaydaki bu potansiyele esneklik potansiyeli denir.
Sorularda size k'yı verecektir. Ancak birden fazla yay kullanıldığında toplam k nasıl bulunur bilmek gerekir. Paralel yaylarda keş = k1 + k2 ile bulunur. Seri bağlı yaylarda ise 1 / kes = (1 / k1) + (1 / k2) ile bulunur.
Örnek 2: Uzama sabiti 100 N/m olan bir yay itilerek 50 cm sıkıştırılıyor. Yayda depolanan enerji kaç joule olur?
A) 7,5
B) 10
C) 12,5
D) 15
E) 20
Çözüm: Formülü uygulayacağız. Önce sıkışma miktarını metreye çevirelim. 50 cm = 0,5 m olur. E = 1/2.100(0,5)2 = 50.(0,25) = 12,5 bulunur. Cevap C seçeneğidir.
Elektriksel Potansiyel Enerji Formülü
Belli bir konuma getirilen iki yüklü cismin birbirini itme ya da çekme potansiyeli vardır. Cisimlere kazandırılan bu potansiyele elektriksel potansiyel enerji denir.
Bu formülü kullanarak bütün soruları çözebiliriz.
Örnek 3: Birbirine göre belli bir konumda bulunan iki yüklü cismin elektriksel potansiyel enerjisi E kadardır. Bu iki cisim arasındaki uzaklık 2 katına çıkarılırsa yeni potansiyel enerji kaç E olur?
A) 2E
B) 4E
C) E
D) E/2
E) E/4
Çözüm: Formülde yer alan değerlerden sadece uzaklık değişmektedir. Potansiyel enerji uzaklıkla ters orantılı olduğu için uzaklık 2 katına çıkarsa enerji yarıya iner. Bu nedenle potansiyel enerji E / 2 olur. Doğru yanıt D seçeneğidir.
Potansiyel enerji örnekleri ile verdiğimiz formülleri tekrar etmenizi ve iyi kavramanızı öneriyoruz. Bu formüller iyi bilinirse fizik dersinde çok faydası görülür. Özellikle iş ve enerji konularında bu formüller olmadan soru çözmek çok zordur.
Etiketler:
Son Eklenenler
- Tarımla İlgili Meslekler
- Matematiği İyi Olmayanlar Hangi Mesleği Seçmeli?
- Antropoloji Nedir?
- Dünyanın Kaç Türlü Hareketi Vardır?
- Toplumsal Düzeni Sağlayan Kurallar Nelerdir?
- Cumhuriyet Yönetiminin Değerleri Nelerdir?
- İklim ve Hava Olayları Arasındaki Fark
- 1 Asal Sayı Mıdır?
- Homeostasi nedir?
- 2 ile Bölünebilme Kuralı