Kinetik Enerji Nedir?

Hareket eden bir cisim, bu hareketinden dolayı kinetik enerjiye sahiptir. Bu basit tanımlamayı temel fizik bilgilerimizden biliyoruz. Peki tam olarak nedir kinetik enerji ve çeşitleri nelerdir? Detayları yazımızın devamında.

Kinetik kelimesi eski Yunancada yer alan ve hareket etmek anlamına gelen “kinéō” sözcüğünden bugünkü haline evrilmiştir. Dolayısıyla kelime anlamından da yola çıkılarak kinetik enerjinin hareket enerjisi olduğunu söylemek mümkündür. Kinetik enerjiyi kimin bulduğu bilinmemekle birlikte üç adet kinetik enerji çeşidi bulunmaktadır:

 

Öteleme Kinetik Enerjisi

Belirli bir kütleye sahip nesneyi hareketsiz halden (V=0), belirli bir hıza ivmelendirmek için gereken iştir. Diğer bir bakış açısı ile bir noktadan diğerine doğrusal bir yol boyunca yapılan hareket anlamına gelir.

Belirli bir doğru boyunca ilerleyen araba, yolda koşan bir kişi, silahtan çıkan bir kurşun, uçan bir uçağın sahip olduğu enerji öteleme kinetik enerjisidir.

Öteleme kinetik enerjinin formülü:

                         

Formülde öteleme kinetik enerjisinin kütleye ve hıza bağlı olduğu görülmektedir. Bu doğrultuda, hareket halindeki bir cismin kütlesi ne kadar fazlaysa kinetik enerjisi de o kadar fazladır demek doğru olacaktır. Yine formülden hareketle duran bir cismin kinetik enerjisi bulunmamaktadır. Çünkü duran bir cisimde V=0’dır. Ayrıca ışık gibi kütlesi olmayan maddelerin de kinetik enerjisi bulunmamaktadır. 

,

► İlginizi çekebilir: Elektrik Enerjisi ve İletkenlerin Önemi

 

Dönme Kinetik Enerjisi

Kütle merkezinden geçen bir doğru etrafında dönen nesnelerin sahip olduğu enerjidir. Bu durumda doğrusal hız yerine açısal hız kullanılması gerekir. Çünkü açısal hız bir cismin, bir eksen üzerindeki dönüş hızını ve yönünü verir. Genellikle W sembolü ile gösterilir. Kütle yerine ise, dönmeden kaynaklı olarak eylemsizlik momenti alınır. Çünkü kütle, bir cismin öteleme hareketindeki eylemsizliğidir. Ancak dönme hareketinde eylemsizlik, eylemsizlik momenti olmaktadır. Eylemsizlik momenti I ile gösterilir ve cisimden cisme değişir.

Bir topacın hareketi, çamaşır makinesinin döndürücüsü, Güneş etrafında dönen Dünya veya Dünya etrafında dönen Ay dönme kinetik enerjisine sahiptir.
 

 

 

► İlginizi çekebilir: Yürümenin Fiziği

Dönme kinetik enerjinin formülü:


 

Yüksek Hızda Kinetik Enerji

Newton yasaları, ışık hızıyla karşılaştırıldığında daha düşük hızlara sahip olan nesnelerin hareketini tanımlar. Nesnelerin hızları, ışık hızıyla karşılaştırılabilecek kadar büyük olduğu zaman Newton mekaniğinin yerini görelilik teorisi ve onun denklemleri almaktadır.

Yüksek hızda kinetik enerji formülü:


Bu formüle göre ışık hızından büyük hızlar yoktur. Çünkü V hızı, ışık hızına yaklaşırken kinetik enerji sonsuza gitmektedir.

 

Kinetik Enerji Birimi Nedir?

Her enerji çeşidinin birimi olduğu gibi kinetik enerjinin de birimi Joule’dür. Bu birim 1800’lü yıllarda yaşamış İngiliz bilim adamı James Prescott Joule’ün anısına verilmiştir. 1 Joule, 1 Newton kuvveti 1 metre boyunca uygulayabilmek için gereken enerji miktarıdır.
 

İş- Kinetik Enerji Teoremi

İş, bir cisme uygulanan F kuvveti sebebiyle, m kütleli bir cismin d kadar yer değiştirmesidir. İşin simgesi W’dir.

İşin formülü:
 
 


Tek boyutta sabit ivmeli hareket eden cisim formülleri;


                               
Bu formüller, işin formülünde yerine yazıldığında;




Bu formül iş – kinetik enerji teoremi olarak bilinen önemli bir sonuçtur. Formülden yapılan işin, kinetik enerjideki değişime eşit olduğu açık bir şekilde görülmektedir.

Bu durumu kısaca özetlemek gerekirse; bir nesnenin kinetik enerjiye sahip olabilmesi için gerekli olan önemli faktörlerden bir tanesi hız sahibi olmasıdır. Nesneye hız kazandırmak içinse kuvvet uygulanması gerekir. Kuvvet uygulandığında da cisim yer değiştirir. Dolayısıyla nesne üzerinde iş yapılmış olur. Çünkü iş, bir cisme uygulanan kuvvet sebebiyle cismin yer değiştirmesidir. Yani cisme kinetik enerji yüklemek için uyguladığımız kuvvet, aslında ona iş yaptırır ve bunların büyüklükleri joule cinsinden birbirine eşittir. Ayrıca hem kinetik enerji hem iş skaler birer büyüklüktür.

Kaynak:

► Solarschools.net
 

Tweet

Takip et: @elektrikport

YAZAR HAKKINDA

Begüm Özdemir Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır

YAZARIN DİĞER YAZILARI Mars’ta İlk Helikopter Uçtu Taşınabilir Rüzgar Türbini: Wind Catcher Şeffaf Ahşap Enerji Verimliliği Sağlayacak Süperiletkenler ile Yüksek Verimli Mikroişlemci Geliştirildi Rüzgar Enerjili Dikey Çiftlik 1.000 Ton Yeşillik Üretecek Plastik, Mikrodalga ile Hidrojene Dönüştürülüyor