İŞ Bir cismin, kuvvet etkisiyle kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesi sonucu iş yapılmış olur.

• İş W ile sembolize edilir.
• Birimi joule (j) dür.

İŞ=KUVVET x YER DEĞİŞTİRME

             W= F. ∆X           denklemi yardımı ile hesaplanır.

Yukarıdaki şekildeki cisim üzerine etki eden kuvvetin sadece yer değiştirme ile aynı doğrultudaki bileşeni iş yapmıştır. 

Yapılan iş; W= Fcosα. d olur.

Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş 

Sürtünmeli yüzeyde cismin yer değiştirmesi ile sürtünme kuvveti aynı doğrultuda olduğu için sürtünme kuvveti de iş yapar. Ancak kuvvetin yaptığı işi azaltıcı bir etki yaratır.

Sürtünmenin yaptığı              

W Fs = Fs. ∆X        Şeklinde hesaplanır.

Yapılan net iş ise; 

W net = W F -W Fs = F. ∆X   - Fs. ∆X       W net =Fnet . ∆X   

ENERJİ İş yapabilme yeteneğine enerji denir. 

E ile sembolize edilir. Birimi joule (j) dür. Skaler bir niceliktir. 

ÖNEMLİ! Bir cismin enerjisindeki değişim cisim üzerine yapılan işi verir.

• Doğada enerji yoktan var vardan yok edilemez sadece enerjinin dönüşümünden söz edilebilir.

Bir cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjiye kinetik enerji, konumundan dolayı sahip olduğu enerjiye ise potansiyel enerji denir. Bir cismin sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denir.

• Sürtünmeli bir ortamda mekanik enerji korunmaz, bunun nedeni enerjinin ısıya dönüşmesidir.
• Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ısıya dönüşen enerjiyi ifade eder.

                                         Eısı = WFs = FS . ∆x 

ÖRNEK:  5kg kütleli bir cisme yatay yolda etki eden sürtünme kuvveti 20N dur. Cisim bu yolda 5m hareket ettiriliyor. 5m sonunda ısıya dönüşen enerji kaç jouledür?

Öteleme Kinetik Enerjisi Cismin hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Cismin hızına ve kütlesine bağlıdır. 

V büyüklüğündeki hızla hareket eden m kütleli cismin kinetik enerjisi;

m: kütle (kg) V: hız (m/s)

Yer Çekimi Potansiyel Enerjisi 

Cismin kütle merkezinin yerden yüksekliğine bağlı olan enerjidir. Cismin kütlesine, yerçekimi ivmesine ve cismin kütle merkezinin yerden yüksekliğine bağlıdır.

m: kütle (kg)                 g: yerçekimi ivmesi (m/s2)                h: kütle merkezinin yerden yüksekliği (m)

Bir cisim yere göre düşey doğrultuda hareket ettirildiğinde cismin kütle merkezinin yer değişim kadar yerçekimine karşı iş yapılır.

Örnek: Yatay sürtünmesiz yol üzerinde durmakta olan bir cisme yatay F kuvveti t süre boyunca uygulandığında, 

I . Potansiyel enerji 

II . Mekanik enerji 

IIl. Kinetik enerji 

niceliklerinden hangileri kesinlikle artar? 

Cevap: YaInız III.

Örnek: 

4kg kütleli cisim sürtünmesiz yolda 10 m/s hızla şekildeki gibi fırlatılıyor. Sistemdeki Yay sabiti 20N/m2 olan yayı en fazla kaç m sıkıştırır?

 ( g= 10m/s2 ) 

ÇÖZÜM:

Esneklik Potansiyel Enerjisi Esnek bir cismin gerilmesi ya da sıkıştırılmasıyla cisimde depo edilen enerjiyi ifade eder. Cismin yapıldığı malzemenin cinsine ve uzama - sıkışma miktarına bağlıdır.

Yayların Bağlanması

• Yaylar Seri Olarak Bağlanırsa 

• Yaylar  Paralel Olarak Bağlanırsa :

NOT: Bir yayın esneklik katsayısı, yayın boyu ile ters orantılı olarak değişir. Örneğin; I uzunluğunda yay sabiti k olan bir yay iki eşit parçaya bölünürse, oluşan parçaların yay sabiti 2k olur.

GÜÇ 

Birim zamanda yapılan işi ifade eder. 

‘P’ ile sembolize edilir. 

SI birim sisteminde güç birimi watttır. 

İşe ve zamana bağlı olarak hesaplanmak istenirse;

 P = W / t                        bağıntısı kullanılır. 

W=F.x şeklinde yazılırsa 

bağıntısında x/t=v olduğu için

      P=F.v                              şeklinde de hesaplanabilir. 

Güç zaman grafiği altında kalan alan yapılan işi verir.

                tanα=P 

Yapılan iş zaman grafiği eğimi gücü verir. Kuvvet zaman grafiği altında kalan alan gücü verir.

VERİM Sisteme verilen enerjinin ne kadarının işe dönüştüğünün bir ölçüsüdür.