Bu yazıda neler okuyacaksınız?
F.7.3.3. Enerji DönüşümleriÖnerilen Süre: 8 ders saati
Konu / Kavramlar: Enerjinin korunumu, sürtünme ile kinetik enerji kaybı, hava ve su direnci
F.7.3.3.1. Kinetik ve potansiyel enerji türlerinin birbirine dönüşümünden hareketle enerjinin korunduğu sonucunu çıkarır.
F.7.3.3.2. Sürtünme kuvvetinin kinetik enerji üzerindeki etkisini örneklerle açıklar.
a. Sürtünme kuvvetinin kinetik enerji üzerindeki etkisinin örneklendirilmesinde sürtünmeli yüzeyler, hava direnci ve su direnci dikkate alınır.
b. Sürtünen yüzeylerin ısındığı, basit bir deneyle gösterilerek kinetik enerji kaybının ısı enerjisine dönüştüğü vurgulanır.
F.7.3.3.3. Hava veya su direncinin etkisini azaltmaya yönelik bir araç tasarlar.
a. Hava veya su direncinin farklı taşıtların tasarımındaki etkisine değinilir.
b. Tasarımlar çizimle ortaya konulur, üç boyutlu bir ürüne dönüştürülmez.
ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ
- Kinetik enerji, potansiyel enerji, ısı enerjisi, ışık enerjisi, kimyasal enerji, elektrik enerjisi gibi pek çok enerji türleri vardır.
- Sürati olan cisim kinetik enerjiye,
- Yüksekte duran cisim potansiyel enerjiye,
- Sıkıştırılmış yay esneklik potansiyel enerjiye sahiptir.
- Bir cisim aynı anda birden fazla enerjiye de sahip olabilir.
1. ENERJİ DÖNÜŞÜMLERİ
Enerjiler çeşitli olaylarda birbirine dönüşmektedir.
- Elektrik enerjisi, ampulde ışık enerjisine dönüşür.
- Elektrik enerjisi ütüde ısıya dönüşmektedir.
- Elektrik enerjisi, elektrik motorunda hareket enerjisine dönüşür.
- Ellerimizi bir birine sürttüğümüzde hareket enerjisi ısı enerjisine dönüşür.
- Sıkıştırılmış yayda esneklik potansiyel enerjisi hareket enerjisine dönüşür.
- Cep telefonunun bataryasında kimyasal enerji, elektrik enerjisine dönüşür.
- Salıncakta sallanan kişide potansiyel ve kinetik enerji dönüşümleri görülmektedir.
1.1. Sarkaçta Enerji Dönüşümü
- Aşağıda ipin ucuna bağlanmış bir top sağa sola doğru hareket etmektedir. Burada kinetik ve potansiyel enerji dönüşümleri vardır.
1.2. Aşağıdan Yukarı Fırlatılan Topun Enerji Dönüşümü
- Aşağıdan fırlatılan topun kinetik enerjisi vardır.
- Yukarı doğru çıkarken kinetik enerji azalır, potansiyel enerji artar.
- En tepe noktada kinetik enerjinin tamamı potansiyel enerjiye dönüşür. (Kinetik enerji sıfır)
- Yukarıdan aşağı inerken potansiyel enerji azalır, kinetik enerji artar.
3. Yay İle Oku Fırlatan Okçunun Enerji Dönüşümü
- 1. durumdan 2. duruma geçerken esneklik potansiyel enerjisi oluşur.
- 2. durumdan 3. duruma geçerken esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
4. Sırıkla Yüksek Atlama Yapan Sporcunun Enerji Dönüşümleri
- I. Sporcu kinetik enerjiye sahiptir.
- II. Kinetik enerji sırıkta esneklik potansiyel enerjiye dönüşür.
- III. Esneklik potansiyel enerji, potansiyel enerji ve kinetik enerjiye dönüşür.
- IV. Kinetik enerji minderde ısı enerjisine dönüşür.
2. ENERJİNİN KORUNUMU
- Yukarıda gerçekleşen olaylarda sahip olunan enerji türleri değişmiş fakat toplam enerji miktarı aynı kalmıştır.
- Enerji yoktan var olmaz, var olan enerji de yok olmaz buna enerjinin korunumu denir.
- Enerjinin korunmasına göre, enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir ancak hiçbir zaman yok olmaz.
3. SÜRTÜNME KUVVETİNİN KİNETİK ENERJİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ
- Hareket eden cisimlerde kinetik enerji bulunur.
- Sürtünme kuvveti hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştırdığından dolayı kinetik enerjide azalmaya neden olur.
- Sürtünme kuvveti kinetik enerjinin ısı enerjisine dönüşmesine neden olur.
3.1. Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri
- Cisimlerin hareket yönüne zıttır.
- Cisimlerin hareketini zorlaştırır ve durdurur
- Sürtünme kuvveti duran bir cismi harekete geçiremez.
- Sürtünme kuvveti kinetik enerjide azalmaya neden olur.
- Sürtünen yüzeylerde ısınmaya neden olur.
- Sürtünme kuvveti nedeniyle eşyalarımız eskir.
- Sürtünme kuvveti sürtünen yüzeyin cinsine ve cismin ağırlığına bağlıdır.
- Sürtünen yüzeyin büyüklüğüne bağlı değildir.
3.2. Hava Direnci
- Havadaki sürtünme kuvvetine hava direnci denir.
- Hava direnci sayesinde paraşütle güvenli bir şekilde yere inilir.
3.3. Su Direnci
- Sudaki sürtünme kuvvetine su direnci denir.
- Su direnci deniz taşıtlarının daha yavaş hareket etmesine neden olur.
Not: Su direnci hava direncinden daha büyüktür.