Mekanik Enerji

Mekanik enerji, bir sistemin kinetik enerjisi(hareket enerjisi) ile potansiyel enerjisinin (parçaların bulunduğu konuma bağlı olarak sistemde depolanan enerji) toplamıdır. Yalnızca kütle çekimi kuvvetlerini etkisi altında olan veya sürtünme altında ve hava direnci gibi enerji kaybına yol açan kuvvetlerin bulunmadığı ya da yok sayılabilecek derecede küçük olduğu ideal bir sistemin mekanik enerjisi sabittir. Bu sebeple salınım hareketi yapan bir sarkacın hızının en büyük ve yerden yüksekliğin en az olduğu dikey konumunda kritik enerjisi en büyük ve potansiyel enerjisi en küçük değerdedir. Sarkaç hızının 0 ve yerden yüksekliğinin en büyük olduğu salınımın uç noktalarında en düşük kinetik enerjiye ve en yüksek potansiyel enerjiye sahiptir. Sarkaç hareket ederken enerji sürekli olarak bir biçimden öbürüne dönüşür. Sarkacın göbek milindeki sürtünme ve havanın direnci yok sayıldığında kinetik ve potansiyel enerjilerin toplamı yani mekanik enerjisi sabittir. Aslında sarkacın havanın direncine ve sürtünme kuvvetlerine karşı yaptığı iş nedeniyle sistemin dışına çok küçük bir enerji aktarıldığından her salınım sonunda enerji bir miktar azalır yer – ay sisteminin mekanik enerjisi de hemen hemen sabittir ve ritmik olarak kinetik potansiyel enerjiler birbirine dönüşür.

Ay’ın elips yörüngesi üzerinde yerden en uzak noktadaki hızı ve kinetik enerjisi en küçük potansiyel ise en büyük değerdedir. Ayın’ en hızlı hareket ettiği durum yere en yakın olduğu konumudur ve bu konumda potansiyel enerjisinin bir bölümü kinetik enerjiye dönüşmüş durumdadır.

MEKANİK ENERJİNİN KORUNUMU

M kütleli bir cisim düşey olarak yukarıya doğru V1 hızıyla atılmış olsun h kadar yükseklikteki L noktasından geçerkenki hızı V2 olsun.

Cismin L deki kinetik enerjisi

Ek2=1/2 mV2
K daki kinetik enerjisi ;

Ek1 = 1/2 mV12

olduğuna göre kinetik enerji değişimi ;

DEk = Ek2 - Ek1

DEk=1/2 m (V22 - V11 )

olur. Zamansız hız bağıntısından ;

V22 V21 - 2gh

yerine yazarsak ;

DEk = ½ m ( -2g h)

DEk = - m. g . h olur.

Eksi işareti, kinetik enerjinin azaldığı anlamına gelir.

Cismin L deki potansiyel enerjisi ; Ep2 = - mgh

k daki potansiyel enerjisi ; Ep1 = 0

olduğuna göre, potansiyel enerli değişimi ;

DEp = EP2 – EP1

DEp = mgh - 0

DEp = +mgh olur.

Pozitif işareti, potansiyel enerjinin arttığı anlamına gelir. Dikkat edilecek olursa kinetik enerjideki azalma miktarı potansiyel enerjideki anma miktarına eşittir. Öyleyse cisim yukarıya doğru çıkarken kaybolan kinetik enerjisi potansiyel enerjiye dönüşmektedir. M noktasında ise K daki kinetik enerjisinin tamamı potansiyel enerjiye dönüşmüştür. Demek ki herhangi bir noktadayken kinetik enerji ile potansiyel enerjinin toplamı sabit kalmaktadır. kinetik enerji ile potansiyel enerjinin toplamına mekanik enerji denmektedir.

Emekanik = Ek +Ep = Sabit

Bu sonuca mekanik enerjinin korunumu denir. Tabi ki mekanik enerji sürtünmenin olmadığı ortamlarda korunur. Aksi halde mekanik enerjinin bir kısmı is enerjisine dönüşür.

Benzer Konular
	Konu Başlığı	Başlatan	Yanıtlar	Görüntü	Son Mesaj
	Mekanik Saat İcatlar	imge34	1	2295	Temmuz 13, 2013, 03:39:36 ÖS Gönderen : adnan34
	Mekanik Aşk - Zeliha Eren (bis 2) « 1 2 3 » Kitaplar Hakkında Bilgi ve Özetler	buse_1396	22	5288	Ocak 16, 2022, 02:29:08 ÖS Gönderen : kubratbengi