close

Enter

Log in using OpenID

FİZ 103C 8. hafta 1

embedDownload
Yrd. Doç. Dr. Mustafa GÜNGÖRMÜŞ
[email protected]
Ders asistanı: Fatih Kaya
İş ve Kinetik Enerji
İş
Cisme etki eden
Harekette
değişiklik
yoksa
Kuvvet
Hareket düzleminde
etki ederse
F
F
d
Veya kuvvet,
hareket düzlemine
dikse
Veya hareket
düzleminde bir
bileşeni varsa
F
F
Hareket yönünde sabit
kuvvet varsa
W=Fx
Veya sabit kuvvetin
hareket yönünde bir
bileşeni varsa
W=Fcosθx
Hareket yönünde
değişken bir kuvvet
varsa
W=∫Fx
d
d
F
İş yoktur
Veya değişken
kuvvetin hareket
yönünde değişken bir
bileşeni varsa
W= ∫
Fcosθx
İş ve Kinetik Enerji
• İş; iki vektörel niceliğe (kuvvet – yer değiştirme) bağlı
olmasına rağmen skalar bir değerdir, vektörel
değildir.
• Yani, işin yönü olmaz.
(I)
3m
3m
5N
(II) 5N
W(I) = ?
3m
W(II) = ?
(III) 5N
W(III) = ?
İş ve Kinetik Enerji
• İş; pozitif, sıfır veya negatif olabilir
W = FcosΦ x s
Cos(0 – 90o) = +
Yapılan iş pozitif
W = FcosΦ x s
Cos(90-180o) = Yapılan iş negatif
W = FcosΦ x s
Cos(90o) = 0
Yapılan iş sıfır
İş ve Kinetik Enerji
• İşi yapan cisim, üzerinde iş yapılan cisim ve işi yapan
kuvvet doğru belirlenmelidir.
Kutunun forklifte uyguladığı kuvvet: Fk-f
Forkliftin kutuya etki eden kuvvet: Ff-k
Fk-f = -Ff-k
Kutunun forklift üzerinde yaptığı iş:
Wk-f = Fk-f x d
d
Hareket yönü aşağı, kuvvetin yönü aşağı
Yapılan iş pozitif.
Forkliftin kutu üzerinde yaptığı iş:
Wf-k = Ff-k x d
Hareket yönü aşağı, kuvvetin yönü yukarı
Yapılan iş negatif.
İş ve Kinetik Enerji
• Kinetik enerji ve iş teoremi
•
•
Bir kuvvet ve kuvvetin uygulandığı düzlemde bir hareket değişimi varsa, iş söz konusudur
Dolayısı ile bir cismin konumu, sürati, ivmesi değiştiriyorsa o cisim üzerinde iş yapılıyordur
Hareket halindeki bir cisme hareket yönünde uygulanan
F kuvveti, cismin süratini v1 den v2 ye yükseltir.
Kinetik enerji
İş ve Kinetik Enerji
• Kinetik enerji ve iş teoremi
• Enerji: Fiziksel bir sistemin iş yapabilme kabiliyeti.
• Kinetik enerji: Bir sistemin hareketinden dolayı
sahip olduğu enerji.
• m kütleli bir cismi v0 hızından v1 hızına hızlandırmak için W kadar
iş yapmak gerekirse,
• Bu ivmelenme (iş) cisme başka bir kuvvet etki edene kadar kinetik
enerji olarak korunur.
• Cismi v1 hızından v0 hızına yavaşlatmak için gereken iş W işinin
negatifidir.
• Yani m kütleli cisim hareketinden dolayı kendisini yavaşlatan
cisme –W kadar iş yapabilme kabiliyetine sahip olmuştur.
İş ve Kinetik Enerji
• Kinetik enerji ve iş teoremi
• Kinetik enerji sistem üzerinde
yapılan toplam işe eşittir.
(kg.m2/s2)
• Kinetik enerji ve iş teoremi
sadece sistemin ilk ve son halleri
arasındaki farkı içerir. Zaman
içermez.
• Kinetik enerji negatif olamaz.
İş ve Kinetik Enerji
• Kinetik enerji ve iş teoremi
Φ =36,9o
wtraktör+kızak = 14.700N
Ftraktör-kızak = 5000N
Fsürtünme = 3500N
İş ve Kinetik Enerji
• Kinetik enerji ve iş teoremi
F (N)
F (N)
F (N)
x (m)
W = Fx
x (m)
W = ½ Fx
x (m)
W=
2

1
Enerji ve Güç
• Güç : Birim zamanda harcanan enerji
: Enerjinin harcanma hızı
: Birim zamanda yapılan iş
: İşin yapılma hızı
• Gücün birimi 
 2



= = watt (W)
Enerji ve Güç
Enerji ve Güç
F
W = F x Δs
Δs
v
P = W / Δt
P = F x (Δs / Δt)
P = F x vani
P = . 
P = F x vani
197 000 N
250 m/s
= 197000 x 250
= 49250000 W
= 49.3 MW
197 000 N
1 W = 1 / 746 beygir gücü
49.3 MW = 66 000 bg
Enerji
Fiziksel bir
sistemin
İş yapabilme
kabiliyeti
Hareket edebiler
cisimler için Kinetik
enerji
veya
Potansiyel
enerji
Kütle
çekimi
Elastik
kuvvetler
Enerji
Evrensel
bir kanun
Enerjinin
korunumu
kanunu
Örneğin
İş-enerji
prensibi
Formları
vardır
Form
değiştirebilir
Değişik birimlere
sahip olabilir
Enerji
•
Kinetik enerji: Hareketten kaynaklanan enerji
•
Potansiyel enerji: Konumdan kaynaklanan enerji
•
Mekanik enerji: Kinetik + potansiyel enerji (Makro boyutta)
•
Termal enerji: Mikroskobik boyuttaki mekanik enerji
•
Mekanik dalga enerjisi: Dalga birikiminden kaynaklanan enerji
•
Kimyasal enerji: Kimyasal bağların kırılması veya yapılması ile oluşan enerji
•
Elektromanyetik enerji: Manyetik alan kutup momentinden kaynaklanan potansiyel enerji
•
Radyasyon enerjisi: Elektromanyetik dalga birikiminden kaynaklanan enerji
•
Nükleer enerji: Atom çekirdeğini oluşturan parçacıkların ayrılması ile ortaya çıkan enerji
•
İyonizasyon enerjisi: Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gereken enerji
•
Elastik enerji: Şekil değişikliğinden kaynaklanan potansiyel enerji
•
Kütleçekimi enerjisi: Kütleçekimi alanlarından kaynaklanan potansiyel enerji
•
İçsel enerji (İstirahat enerjisi): Hareket halinde olmayan bir cismin kütlesinden kaynaklanan
enerji (E= mc2)
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
2
File Size
608 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content