9. Sınıf Tutku Yayıncılık Fizik Ders Kitabı 4. Ünite İçin Ön Hazırlık Soruları Sayfa 147 Cevaplarını yazımızın devamından okuyabilirsiniz.
4. ÜNİTE İÇİN ÖN HAZIRLIK SORULARI
• Bir cisme kuvvet uygulayarak yol aldırdığınız durumlara örnek veriniz. (Bir valizi iterek yerini değiştirmek gibi) Verdiğiniz hangi örneklerde cisim hız kazandı?
Cevap: Bir cisme kuvvet uygulandığında tepki kuvveti ile karşılaşmak mümkündür. Cisim üzerindeki kuvvetler dengelendiğinde cisim konumunu korumaktadır. Kuvvetin, harekete ve hıza dönüşmesi de enerjiyi ortaya çıkarmaktadır. İş yapabilme yeteneğine enerji denir. Bir cisme kuvvet uygulayarak yol aldırdığımız durumlardan biri de bir valizi iterek yerini değiştirdiğimiz gibidir. Bunun gibi, bir topa vurmak, bisikleti itiklemek, sandalyeyi çekmek, zinciri çevirmek gibi durumlar da cisim üzerinde kuvvetin hıza dönüştüğüne örnek olarak verilebilir. Bir cismin hız kazanması belli bir enerjiye sahip olması anlamına gelmektedir.
• Günlük hayatta kullandığınız terimleri düşündüğünüzde bir aracın diğerine göre aynı işi daha kısa sürede yapma özelliğini nasıl tanımlarsınız?
Cevap: İş yapma, enerji harcama, iş yapabilme yeteneği olarak günlük hayatımızda iş ve enerji ile ilgili kavramları kullanırız. Hareket ve kuvvet de günlük hayatımızda sıklıkla kullandığımız kavramlar arasında yer almaktadır. Bazı fizik kavramlarını da fiziksel etken ve sonuçlara göre günlük hayatımızda kullanırız.Günlük hayatta kullandığımız terimleri düşündüğümüzde bir aracın diğerine göre aynı işi daha kısa sürede yapma özelliği sürat olarak tanımlanmaktadır. Bir cismin sürati, o cismin hızlılık ve çabukluk özelliklerine göre değişir. Bu bir araç için de böyledir. Aracın çabuk olması, süratinin yüksek olduğunun anlamına gelmektedir.
• Hareketli bir cisim başka bir cisim üzerine iş yapabilme yeteneğine sahip midir?
Cevap: Hareketli cisimlerin sahip olduğu enerji kinetik enerjidir. Enerji, iş yapabilme yeteneğidir. Hareketli bir cismin iş yapabilme durumu bulunmaktadır. Hareketli cisimler, hareket halinde olmayan cisimleri de harekete geçirebilirler. Hareketli bir cisim, başka bir cisme enerji aktarımına neden olur. Enerji aktarımı sayesinde hareketli bir cisim, hareketsiz bir cisim üzerinde iş yapabilme yeteneğine sahip olabilir. Bilardo toplarının birbirini harekete geçirmesi durumu da kinetik enerjinin, potansiyel enerjiye sahip bir cisim üzerinde kinetik enerjiye sahip olması anlamına gelmektedir.Bu durumda enerjinin dönüşümü ve korunumu ortaya konmuş ve deneysel olarak ispat edilmiş olmaktadır.
• Cisimlerin yerden yüksekliğini artırarak serbest bırakırsanız yere çarpıncaya kadar alınacak yolu artırırsınız. Bu durum cisim için nelerin değişmesine neden olur?
Cevap: Cisimler üzerinde enerji korunum ve dönüşümleri incelemek mümkün olmaktadır. Potansiyel ve kinetik enerji deneyleri de bu şekilde yapılmaktadır. Potansiyel enerji, cismin kütlesine, yerden yüksekliğine ve yer çekimi ivmesine göre artış göstermektedir. Kinetik enerji de cismin kütlesine ve hızına bağlıdır.Cisimlerin yerden yüksekliğini arttırmak potansiyel enerjiyi arttırmak olur. Serbest bırakmak kinetik enerjiyi oluşturur. yüksekliğin değişmesini sağlamak da yolun artması olarak cismin potansiyel enerjisini arttırır bu durumda kinetik enerjisi de artar. Böylece enerjinin korunumu olayı gözlemlenmiş olur.
• Hız verip attığınız cisimler yol yatay da olsa bir süre sonra durur. Cisme verdiğiniz enerji ne olmuştur?
Cevap: Cisimler üzerindeki etkiler dış etkenler nedeniyle enerji olarak meydana gelebilir. Bir cisme kuvvet uygulanması durumu o cismin hareket kazanmasına neden olur. Hız verip attığımız cisimler yol yatay olsa da hareketine devam ettikten sonra durabilirler.Hız verip attığımız cisimler, potansiyel enerjinin, kinetik enerjiye çevrilmesi ve enerjinin bitmesi ile potansiyel enerjinin artması durumunda durma noktasına gelirler. Bu durumda cisme verilen enerji dönüşüm geçirmiş olur. Potansiyel enerji, kinetik enerjisine dönüşür. Kinetik enerji ise potansiyel enerjiye dönüşmektedir. Böylece enerjinin korunumu da gerçekleşir.
• Bir sisteme veya cisme verilecek enerji miktarının başka bir türe dönüştürülüp miktarının artırılması mümkün müdür?
Cevap: Enerji, vardan yok, yoktan var edilemez. Kapalı bir sistem içinde enerjinin korunumu ve dönüşüm söz konusudur. Enerji dönüşümleri sayesinde belli bir işi yapabilmek mümkün olmaktadır. Bir sistem içinde bir cisim everilen enerji, dönüşebilir fakat miktarı değişmez. Bir sisteme ya da cisme verilecek enerji miktarının başka bir tür enerjiye dönüştürülmesi mümkünken arttırılması söz konusu olamaz. Özellikle kapalı bir sistem içinde mesela potansiyel enerjinin, kinetik enerjiye dönüşmesi mümkünden miktarı dengede kalır. Bu enerjinin korunumu yasaları gereğince böyledir. Enerjinin korunumu doğaya her alanda gerçekleşir.
• Bir araçtan alınan enerjinin verilen enerji değerine yakın olması durumu nasıl tanımlanır?
Cevap: Günlük hayatımızda işlerimizi kolaylaştırmak için birçok araç kullanırız. Kullandığımız araçlar da enerji harcamaktadır. Enerji harcayan araçlar enerji dönüşüm prensiplerine göre çalışmaktadır. Alınan ve verilen enerjilerin eşit olma durumlarına göre araçlar işe yaramaktadır.
Bir araçtan alınan enerjinin verilen enerji değerine yakın olması durumu verim olarak tanımlanmaktadır. Verimli bir araç kullanımı için enerji sarfiyatının yerinde olması ve araç kapasitesine de uygun olması gerekir. Enerji değişiklikleri ve dönüşümleri sayesinde enerjinin boşa gitmemesi de sağlanmakta ve buna göre verim ortaya çıkmaktadır. Araçların verimli kullanılması enerjinin yerinde kullanılması anlamına gelir.