Newton Sarkacı Yapalım

Bilmekte Fayda Var!

Enerji Nedir? Enerji Dönüşümü Nasıl Gerçekleşir?

Eskiden temel ihtiyaçlar için gerekli olan enerji sadece Güneş’ten sağlanıyordu. Zaman içerisinde insanlar çeşitli enerji kaynaklarından yararlanmaya başladılar. Güneş, ısı, ışık, elektrik, rüzgâr, ses ve kimyasal enerji bu enerji türlerinden bazıları.

Enerjinin bir türden başka bir türe dönüşümünü çevremizde gözlemleyebiliriz. Isıtıcılarda elektrik enerjisi ısı enerjisine, akaryakıtla çalışan motorlarda ise kimyasal enerji hareket enerjisine dönüşür.

Enerji, iş yapabilme yeteneği” olarak tanımlanır. Enerji, madde değil maddeye ait bir özelliktir, doğrudan ölçülemez.

Hareket hâlindeki bütün varlıkların enerjisi vardır. Bu hareket enerjisi, kinetik enerji olarak adlandırılır. Bir cismin kinetik enerjiye sahip olması için hareket etmesi gerekir.

Cisimler konumlarından dolayı da enerjiye sahiptir. Bu enerji, potansiyel enerji olarak adlandırılır. Fizik biliminde potansiyel enerji, kullanıma hazır enerji anlamına gelir. Bazen haberlerde bir bölgede toprak kayması yaşandığını, bunun sonucunda da toprağın üzerindekilerle birlikte metrelerce sürüklendiğini duyarız. Bu durum, hareketsiz hâldeki toprak kütlelerinin iş yapabilme yeteneğine sahip olduğunu gösterir. Toprak kayması sırasında potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.

Bir cismin üzerinde iş yapılırken kullanılan kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı mekanik enerji olarak adlandırılır.

Enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir ancak hiçbir zaman yok olmaz. Buna enerjinin korunumu denir.

Tasarla ve Yap köşesinin bu projesinde, bilim dünyasında Newton sarkacı olarak adlandırılan, enerji dönüşümünün gerçekleştiği bir düzenek yapıyoruz.

Nelere İhtiyacımız Var?

1 adet 9 cm x 17 cm boyutlarında karton
1 adet 9 cm x 17 cm boyutlarında siyah fon karton
8 adet tahta çubuk (dondurma çubuğu ya da tahta dil basacağı)
5 adet cam bilye
İp
Makas
Kalem
Cetvel
Mini testere
Maket bıçağı
Elektrik bandı
Katı yapıştırıcı
Silikon tabancası ve silikon

Uyarı:

Kesici ve delici aletleri kullanırken dikkatli olalım. Silikon tabancasının elimizi yakmamasına dikkat edelim.

Ne Yapıyoruz?

Ne Oldu?

Düzenekteki ilk cam bilyeyi geriye doğru çektiğimizde bilyenin potansiyel enerjisi arttı. Bilyenin kütle çekim kuvvetinin tersi yönde hareket etmesini sağlayarak bilye üzerinde iş yapmış olduk. Bu sayede bilye potansiyel enerji kazandı. Cam bilyeyi serbest bıraktığımızda bu potansiyel enerji kütle çekim kuvveti etkisi ile kinetik enerjiye (hareket enerjisine) dönüştü. Çarpışma sırasında kinetik enerjinin bir kısmı diğer bilyelere aktarıldı bir kısmı ise ısıya dönüştü. Zamanla hava sürtünmesi ve kinetik enerjinin bir kısmının ısıya dönüşmesi nedeniyle bilyelerin hareketi durdu. Bu süreçlerde enerji bir türden başka bir türe dönüşse de yok olmaz, toplam enerji miktarı korunur.

Düşünelim!

Kargalar cevizleri nasıl kırar?

Uzay istasyonu parçalarını taşıyan bir uzay mekiğinin mekanik enerjisi korunur mu?

Kaynaklar:

Komisyon, 9. Sınıf Fizik Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2019.
Komisyon, 7. Sınıf Fen ve teknoloji Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.