Mekanik enerji: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
düzeltme AWB ile |
Arşiv bağlantısı eklendi |
||
11. satır:
:<math>E_{mekanik}=U+K\,</math>
Eğer bir cisim ya da sistem yalnızca konservatif kuvvetlerin etkisindeyse, mekanik enerjinin korunumu yasası bu cisim ya da sistemin toplam mekanik enerjinin sabit olduğunu ifade eder.<ref name="Jain12">{{Harvnb|Jain|2009|p=12}}</ref> Konservatif ile konservatif olmayan kuvvet arasındaki fark şöyle açıklanabilir: Konservatif bir kuvvetin bir cismi bir yerden bir yere götürürken yaptığı iş yoldan bağımsız iken, konservatif olmayan bir kuvvet bir cisme etki ettiğinde bu kuvvet tarafından yapılan iş yoldan bağımsız değildir.<ref name="MIT Physics">{{Web kaynağı | url = http://web.mit.edu/8.02t/www/materials/modules/ReviewD.pdf | başlık = Review D: Potential Energy and the Conservation of Mechanical Energy | erişimtarihi = 2011-08-03 | son = Department of Physics | format = PDF | yayımcı = [[Massachusetts Institute of Technology]] | arşivurl = http://web.archive.org/web/20160108125821/http://web.mit.edu/8.02t/www/materials/modules/ReviewD.pdf | arşivtarihi = 8 Ocak 2016}}</ref>
Potansiyel enerji, ''U'', konservatif bir kuvvete tabi olan bir cismin konumuna bağlıdır. Bir cismin [[İş (fizik)|iş]] yapabilme yeteneği olarak tanımlanır ve üzerine etki eden net kuvvetin tersi yönünde ilerledikçe büyüklüğü artar.{{#tag:ref|It is important to note that when measuring mechanical energy, an object is considered as a whole, as it is stated by [[Isaac Newton]] in his ''[[Principia Mathematica Philosophiae Naturalis|Principia]]'': "The motion of a whole is the same as the sum of the motions of the parts; that is, the change in position of its parts from their places, and thus the place of a whole is the same as the sum of the places of the parts and thereore is internal and in the whole body."<ref name="Newton409">{{Harvnb|Newton|1999|p=409}}</ref>|group="nb"}}<ref name="Access CL">{{Ansiklopedi kaynağı| last = Wilczek | first = Frank | encyclopedia = AccessScience | title = Conservation laws (physics) | url = http://www.accessscience.com/abstract.aspx?id=757423&referURL=http%3a%2f%2fwww.accessscience.com%2fcontent.aspx%3fsearchStr%3dConservation%2blaws%2b%28physics%29%26id%3d757423 | accessdate = 2011-08-26 | year = 2008 | publisher = McGraw-Hill Companies}}</ref> Eğer ''F'' konservatif bir kuvveti ve ''x'' de yolu temsil ederse; kuvvetin ''x<sub>1</sub>'' ve ''x<sub>2</sub>'' arasındaki potansiyel enerjisi ''F''{{'}}in ''x<sub>1</sub>''{{'}}den ''x<sub>2</sub>''{{'}}ye negatif integrali olarak tanımlanır:<ref name="tamuk">{{Web kaynağı | url = http://physics.tamuk.edu/~suson/html/2325/PotentialEnergy.html | başlık = Potential Energy | erişimtarihi = 2011-08-25 | yayımcı = Texas A&M University–Kingsville | arşivurl = http://web.archive.org/web/20120414201746/http://physics.tamuk.edu/~suson/html/2325/PotentialEnergy.html | arşivtarihi = 14 Nisan 2012}}</ref>
:<math>U = - \int\limits_{x_1}^{x_2} \vec{F}\cdot d\vec{x}</math>
28. satır:
Bu yüzden, havanın direnç kuvveti ve mildeki sürtünmenin ihmal edilebildiği sallanan sarkaç gibi konservatif [[Newton'ın evrensel kütleçekim yasası|yer çekimi kuvvetine]] tabi tutulan mekanik sistemlerde, enerji; kinetik ve potansiyel olarak birbirine dönüşür ve asla sistemi terketmez. Sarkaç dikey konumdayken Yeryüzü'ne en yakın noktada olması ve süratinin en yüksek olması nedeniyle en yüksek kinetik enerji, en düşük potansiyel enerjiye bu konumda sahip olur. Diğer bir açıdan, sarkaç; salınımın en uç noktalarına ulaştığında sürati sıfır olacağından ve Yeryüzü'nden en uzak noktaya varacağından bu konumda kinetik enerjisi en düşük ve potansiyel enerjisi de en yüksek değerini alır. Fakat işin içine sürtünme kuvvetleri dahil edildiğinde, sarkaç bu konservatif olmayan kuvvetlere karşı koymak için iş yapacağından, sistem her salınımda mekanik enerji kaybedecektir.<ref name="Britannica mechE"/>
Sistemdeki bu tarz bir enerji kaybının sıcaklık değerini artırdığı amatör fizikçi [[James Prescott Joule]] tarafından keşfedildi. Fizikçi, sürtünmeye karşı yapılan belli bir miktarda işin belirli bir [[ısı]] değerine dönüştüğünü deneysel olarak ispatladı.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| encyclopedia = Scientists: Their Lives and Works | başlık = James Prescott Joule | accessdate = 2011-08-28 | year = 2006 | publisher = Gale}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-08-28 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref> Mekanik enerji ile ısı arasındaki bu denklik, çarpışan cisimler göz önüne alındığında oldukça önemlidir. [[Esnek çarpışma]]da enerji korunur, yani çarpışan cisimlerin kinetik enerjileri toplamı çarpışmadan önce ve sonra aynıdır. Fakat esnek olmayan bir çarpışmadan sonra sistemin toplam mekanik enerjisi değişir. Genelde çarpışmadan sonraki toplam mekanik enerji, ilk toplam mekanik enerjiden düşüktür ve kayıp kısım ısıya dönüşür. Fakat yine de esnek olmayan bir çarpışmadan sonra, örneğin çarpışma [[kimyasal enerji]]nin mekanik enerjiye dönüşmesine neden olmuşsa, son mekanik enerji daha büyük çıkabilir.
== Dönüşümü ==
Günümüzde birçok teknolojik araç mekanik enerjiyi diğer enerji türlerine ya da aksi yönde dönüştürebilmektedir.
*[[Elektrik motoru]], [[Elektriksel potansiyel enerji|elektrik enerjisini]] mekanik enerjiye çevirir.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| last = Kopicki | first = Ronald J. | editor = Kutler, Stanley I. | encyclopedia = Dictionary of American History | title = Electrification, Household | accessdate = 2011-09-07 | edition = 3rd | year = 2003 | publisher = Charles Scribner's Sons | volume = 3 | location = New York | pages = 179–183}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-09-07 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref><ref>{{Ansiklopedi kaynağı| editor = Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth | encyclopedia = The Gale Encyclopedia of Science | title = Electric motor | accessdate = 2011-09-07 | edition = 4th | year = 2008 | publisher = Gale | location = Detroit}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-09-07 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref><ref>{{Ansiklopedi kaynağı| encyclopedia = U*X*L Encyclopedia of Science | title = Electric motor | accessdate = 2011-09-07 | year = 2007 | publisher = U*X*L}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-09-07 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref>
*[[Elektrik Üreteci|Jeneratör]], mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| encyclopedia = U*X*L Encyclopedia of Science | title = Generator | accessdate = 2011-10-09 | date = 2007-07-16 | year = 2007 | publisher = U*X*L}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-10-09 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref>
*[[İçten yanmalı motor]], [[yakıt]] yakarak kimyasal enerjiden mekanik enerji elde eden bir [[Soğutma çevrimi|ısı motorudur]]. Bu motor bu mekanik enerjiden genellikle elektrik üretir.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| editor = Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth | encyclopedia = The Gale Encyclopedia of Science | title = Internal combustion engine | accessdate = 2011-10-09 | edition = 4th | year = 2008 | publisher = Gale | location = Detroit}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-10-09 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref>
*[[Buhar makinesi]], buharın [[ısı|ısı enerjisini]] mekanik enerjiye dönüştürür.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| encyclopedia = U*X*L Encyclopedia of Science | title = Steam engine | accessdate = 2011-10-09 | date = 2007-07-16 | year = 2007 | publisher = U*X*L}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-10-09 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref>
*[[Türbin]], gaz ya da sıvı bir akımının kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür.<ref>{{Ansiklopedi kaynağı| editor = Lerner, K. Lee; Lerner, Brenda Wilmoth | encyclopedia = The Gale Encyclopedia of Science | title = Turbine | accessdate = 2011-10-09 | edition = 4th | year = 2008 | publisher = Gale | location = Detroit}} as cited on {{Web kaynağı | url = http://www.gale.cengage.com/InContext/resources.htm | başlık = Student Resources in Context | erişimtarihi = 2011-10-09 | yayımcı = Gale | arşivurl = http://web.archive.org/web/20141003033132/http://www.gale.cengage.com:80/InContext/resources.htm | arşivtarihi = 3 Ekim 2014}}</ref>
== Diğer türlerden ayrılışı ==
| |||