Enerjinin korunumu yasası, enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir, ancak bir enerji biçiminden diğerine değişebilir.
Her gün yaptığımız faaliyetler, enerjinin bir formdan diğerine değişmesidir.
Cambridge sözlüğünün tanımına göre enerji, güç için kullanılan ışık, ısı veya hareket veya yakıt veya elektrik üreten işi yapma gücüdür.
Örneğin, yemek yediğimizde, gıdalardaki kimyasal enerjiyi hareket etmek için kullandığımız enerjiye dönüştürürüz. Ancak, bu enerji biz hareketsizken değişmeyecek. Enerji var olmaya devam edecek. Aşağıdaki, enerjinin korunumu yasasının sesidir.
Enerjinin Korunması Yasasını Anlamak
"Kapalı bir sistemdeki enerji miktarı değişmez, aynı kalır. Bu enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, ancak bir enerji biçiminden diğerine değişebilir "
Bir Enerjinin Korunması Yasasının kurucusu, 24 Aralık 1818'de doğan İngiltere'den bir bilim adamı olan James Prescott Joule'dir.
Mekanik enerjinin korunumu yasası, kinetik enerji ile potansiyel enerjinin toplamıdır. Potansiyel enerji, bir nesnede bulunan enerjidir, çünkü nesne bir kuvvet alanında bulunur. Kinetik enerji ise kütlesi / ağırlığı olan bir cismin hareketinden kaynaklanan enerjidir.
İşte iki enerji için formülün yazımı.
Bilgi
E K = Kinetik Enerji (Joule)
E P = Potansiyel Enerji (Joule)
m = Kütle (Kg)
v = Hız (m / s)
g = yerçekimi (m / s2)
h = nesnenin yüksekliği (m)
Bir enerji miktarı için tüm birimler Joule'dir (SI). Ayrıca, potansiyel enerjide, bu kuvvetin yaptığı iş, sistemin potansiyel enerjisindeki negatif değişime eşittir.
Öte yandan, hızda bir değişiklik yaşayan bir sistem, bu sisteme etki eden toplam çaba, kinetik enerjideki değişime eşittir. Çalışma gücü yalnızca konservatif bir kuvvet olduğundan, sistem üzerindeki toplam çaba, potansiyel enerjideki negatif değişime eşit olacaktır.
Bu iki kavramı birleştirirsek, kinetik enerjideki toplam değişim ve potansiyel enerjideki değişimin sıfıra eşit olduğu bir durum ortaya çıkacaktır.
İkinci denklemden, ilk kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamının, son kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı ile aynı olduğu görülebilir.
Ayrıca şunu okuyun: Güzel Sanatlar Öğeleri (TAM): Temel Bilgiler, Resimler ve AçıklamalarBu enerjinin toplamına mekanik enerji denir. Sisteme etki eden kuvvetin koruyucu bir kuvvet olması şartıyla, bu mekanik enerjinin değeri her zaman sabittir.
Enerjinin Korunması Yasasının formülü
Sistemdeki her toplam enerji (yani mekanik enerji) her zaman aynı olmalıdır, bu nedenle ondan önceki ve sonraki mekanik enerji aynı büyüklüktedir. Bu durumda şu şekilde ifade edilebilir:
Enerjinin Korunması Yasası Örneği
1. Düşmüş bir ağaçta meyve
Meyve pohomun üzerindeyken hareketsiz duracaktır. Bu meyve yerden yüksekliği nedeniyle potansiyel enerjiye sahip olacaktır.
Şimdi meyve ağaçtan düşerse, potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüştürülmeye başlayacaktır. Enerji miktarı sabit kalacak ve sistemin toplam mekanik enerjisi olacaktır.
Meyve yere çarpmadan hemen önce sistemin toplam potansiyel enerjisi sıfıra düşecek ve sadece kinetik enerjiye sahip olacaktır.
2. Hidro Elektrik Santrali
Şelaleden düşen sudan mekanik enerji şelalenin dibindeki türbinleri döndürmek için kullanılır. Bu türbin dönüşü elektrik üretmek için kullanılır.
3. Buhar Motoru
Buhar makineleri ısı enerjisi olan buharla çalışır. Bu ısı enerjisi, lokomotifi çalıştırmak için kullanılan mekanik enerjiye dönüştürülür. Bu, ısı enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmenin bir örneğidir.
4. Yel Değirmenleri
Rüzgarın kinetik enerjisi kanatların dönmesine neden olur. Yel değirmenleri, rüzgarın kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştürür.
5. Oyuncak Dart Silahı
Dart tabancası, sıkıştırılmış konumdayken elastik enerjiyi depolayabilen bir yaya sahiptir.
Bu enerji yay gerildiğinde serbest kalacak ve okun hareket etmesine neden olacaktır. Böylece yayın elastik enerjisini hareket eden okun kinetik enerjisine dönüştürür.
6. Mermerler Oyunu
Bilye ile oynarken parmaklardan gelen mekanik enerji misketlere aktarılır. Bu, mermerin durmadan önce biraz hareket etmesine ve hareket etmesine neden olur.
Ayrıca şunu okuyun: İletkenler - Açıklamalar, Çizimler ve ÖrneklerEnerjinin Korunması Kanunu Örneği
1. Yuyun, hareketli anahtar evin altına serbestçe düşmesi için 2 metre yükseklikten bir motor anahtarını düşürdü. O yerdeki yerçekimine bağlı ivme 10 m / s2 ise, başlangıç konumundan 0,5 metre hareket ettikten sonraki temel hız
Açıklama
h 1 = 2 m, v 1 = 0, g = 10 m / s2, h = 0,5 m, h 2 = 2 - 0,5 = 1,5 m
v 2 =?
Mekanik enerjinin korunumu yasasına göre
Em 1 = Em 2
Bölüm 1 + Ek 1 = Bölüm 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (2) + 0 = m. 10 (1,5) + ½m.v 2 2
20 m = 15 m + ½m.v 2 2
20 = 15 + ½ v 2 2
20-15 = ½ v 2 2
5 = ½ v 2 2
10 = v 2 2
v 2 = √10 m / s
2. Bir blok, eğimli düzlemin tabanına varmak için kaygan eğimli bir düzlemin üstünden kayar. Eğimli düzlemin tepesi, zemin yüzeyinden 32 metre yükseklikte ise, bloğun düzlemin dibine vardığında hızı,
Açıklama
h 1 = 32 m, v 1 = 0, h 2 = 0, g = 10 m / s2
v 2 =?
Mekanik enerjinin korunumu yasasına göre
Em 1 = Em 2
Bölüm 1 + Ek 1 = Bölüm 2 + Ek 2
mgh 1 + ½ mv 1 2 = mgh 2 + ½m.v 2 2
m. 10 (32) + 0 = 0 + ½m.v 2 2
320 m = ½m.v 2 2
320 = ½ v 2 2
640 = v 2 2
v 2 = √640 m / s = 8 √10 m / s
3. 1 Kg kütleli bir taş dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Yerden yüksekliği 10 metre olduğunda 2 m / s hıza sahiptir. Mangonun o zamanki mekanik enerjisi nedir? G = 10 m / s2 ise
Açıklama
m = 1 kg, h = 10 m, v = 2 m / s, g = 10 m / s2
Mekanik enerjinin korunumu yasasına göre
E M = E P + E K
E M = mgh + ½ m v2
E M = 1. 10. 10 + ½. 1. 22
E M = 100 + 2
E M = 102 joule
Enerji tasarrufu yasasının tanımı ve günlük yaşamdaki sorunları ve uygulamaları budur. Umarım yararlıdır.