İŞ VE ENERJİ

  

İŞ VE ENERJİ

   Günlük hayatta kullanılan iş kavramı ile fiziksel anlamda yapılan iş aynı değildir.Yapılan bir eylemin iş olabilmesi için;

*Cisme kuvvet uygulanmalı

*Cisim hareket ettirilmeli

*** Uygulanan kuvvet ile hareket doğrultusu aynı olmalıdır.

   Bir cisme uygulanan kuvvet doğrultusunda yol almasına iş denir.

İşe etki eden faktörler:

1-)Uygulanan kuvvet:

Cisme etki eden kuvvet artıkça yapılan iş artar.

Aynı rafa aldırılan şekil 1 ve şekil 2 deki cisimlerden 40 N luk cisme daha büyük bir kuvvet uygulandığından şekil 2 deki yapılan iş şekil 1 den büyüktür.

2-) Alınan yol:

Aynı ağırlığa(kuvvete) sahip iki cisimden yer değiştirme miktarı çok olan daha büyük bir kuvvet uygulamıştır.

şekil 2 deki cisim şekil 1 deki cisme göre daha yukarı kaldırıldığı için yaptığı iş şekil 1 den fazladır.

verilen örneklerin iş olup olmadığını inceleyelim

Eray beyin elindeki çantayı yukarı kaldırma doğrultusu ve merdiven yukarı çıkma doğrultusu ayı olduğundan iş yapmıştır.

arbanın hareket doğrultusu ile süratı ayı yönlü olduğundan iş yapmıştır.

resimdeki bayan duvara bir itme kuvveti uygulamasına rağmen duvar hareket etmiyor ve iş yapmış sayılmaz.

haltercinin halteri yukarıda tutmasında yer değiştirme olmadığından iş yapmış sayılmaz. ama halteri aşağıdan alıp yukarı kaldırıyor olsaydı iş yapmış sayılırdı.

resimdeki çocuğun el arabasını yukarı kaldırması iş yapmış sayılır.çünkü uyguladığı kuvvet ve el arabası aynı doğrultudadır.

Sırtındaki yük ile yürüyen adam iş yapmış sayılmaz çünkü adamın doğrultusu ve yükün yukarı kaldırmak için uyguladığı kuvvet ayı doğrultuda değildir.

gazların basıncı

GAZLARIN BASINCI

Gazların belirli bir şekli ve hacmi yoktur. Kapalı bir kapta  bulunan  gaz  tanecikleri  bulundukları  kabın yüzeyine çarparak basınç oluşturur.

*Gazların basıncı sıcaklık arttıkça artar.

*Yer küreden uzaklaştıkça açık hava basıncı azalır.Bundan dolayıdır: yükseklere çıkıldıkça dağcıların burnunun kanaması ya da uçan  baloların gökyünde patlamalarının nedeni açık hava basıncı azaldıkça içerdeki basınç dışarıya çıkmak istiyecektir.

* Gazlar  sıkıştırılabildiklerinden  dolayı  kabın  hacmi azaldıkça yüzeye daha fazla basınç uygulayacaktır.

Araç  tekerlerinin  şeklini  korumasının  nedeni,  içerisindeki gazın uyguladığı basınçtır.

Açık Hava Basıncının Ölçülmesi

   Dünya’yı  saran  atmosferin  yapısında  birçok  gaz bulunur. Bu gazların bir ağırlığı vardır içinde bulunan cisimlere basınç uygularlar. Uygulanan basınca atmosfer basıncı ya da açık hava basıncı  denir.

*Deniz seviyesinde açık hava basıncı 1 atmosfer basınçtır. (1 atm’dir.)

* Deniz seviyesinden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır.

* Açık hava basıncını ilk olarak İtalyan fizikçi Toricelli ölçmüştür.

- toricelli bu deneyinde civa kullanmasının nedeni yoğunluğunun fazla olmasıdır.Eğer civa yerine su kullanmış olsaydı 10 metreyi aşkın bir cam boru kullanmak zorunda kalırdı.

Yaptığı deney sonucunda ;

* Daldırılan cam borunun şekline 

*uzunluğuna

*Daldırılış şekline bağlıdeğildir.

* Açık hava basıncı barometre, kapalı kaplardaki basınç manometre ile ölçülür.

Katı – Sıvı – Gaz Basıncının Günlük Hayattaki Yeri

*Tamamen su dolu bir bardağın ağzı kâğıt havlu ile kapatılarak ters çevrildiğinde atmosfer basıncının etkisiyle su dökülmez.

* Pipetle içilen sıvılarda da açık hava basıncının etkisi vardır.

* Vakum makineleri, elektirik süpürgesinde de açık hava basıncının etkisi gözlenir.

*Deodorant, böcek öldürücü spreyler, oksijen tüpü, yangın tüpü, mutfak tüpü gaz basıncından faydalanılarak üretilen araçlardır.

*Otomobillerdeki hidrolik fren sisteminde, sıvı basıncından yararlanılır.

* İş  makinelerinin  lastiklerinin  geniş  olmasında,  katı basıncından yararlanılır.

*İki ayak üzerinde dururken az, tek ayak üzerinde dururken fazla basınç uygulanır.

*Sivri topuklu ayakkabı ile kumda ya da karda daha zor yürünür.

*Hareket hâlindeki aracın durmasını sağlayan hidrolik fren sistemleri, sıvıların basıncı sayesinde çalışır.

*Pipetle içecek içerken sıvının pipette yükselmesi.

*Uçan balonların belirli bir yüksekliğe çıktıktan sonra patlaması.

*Fil, gergedan, deve gibi hayvanların ayaklarının taban alanlarının büyük olması, onların yere uygulayacakları basıncı küçülterek kum veya toprak zeminde kolay yürümelerini sağlar. 

SIVILARDA BASINÇ

SIVILARDA BASINÇ

Sıvılar sahip oldukları ağırlıklarından dolayı bulundukları kabın temas ettikleri tüm yüzeylerine basınç uygular. Sıvı içerisinde bir noktaya uygulanan basınç,

 Sıvının derinliğine bağlıdır. Yani sıvının derinliği (yüksekliği) arttıkça uyguladığı basınç artar.

Katılar gibi sıvılarda içinde bulunduğu kaba ağırlığından dolayı bir basınç uygular.

Fakat sıvılar, katılar gibi belli bir şekle sahip olmayıp,akışkan oldukları için kabın sadece tabanına değil, yan yüzeylerine de bir basınç uygular.

Bir barajda aşağıya doğru inildikçe, baraj duvarları kalınlaşır.

Çünkü sıvı basıncı, sıvının derinliğine bağlı olarak değişir.

Belli bir noktanın sıvı yüzeyine olan uzaklığı arttıkça,sıvı basıncı artar.

                      

Yukarıdaki kaplarda verilen K ve L noktaların- dan, K noktasına yapılan sıvı basıncı P ise L noktasına yapılan sıvı basıncı 3P olur.

 Sıvı basıncı, sıvının yoğunluğuna (cinsine) bağlıdır. Yani sıvının yoğunluğu arttıkça uyguladığı basınç artar

Yukarıda verilen kaplardaki sıvı yükseklikleri eşittir. Sıvıların yoğunlukları A kabı için d, B kabı için 2d olduğundan tabana (X ve Y noktalarına) yapılan sıvı basıncı A kabı için P ise B kabı için 2P olur.

Aşağıda verilen kapların tabanlarına etki eden sıvı basınçları eşittir


. Sıvı basıncı, kabın şekline bağlı değildir.

Sıvılar akışkan oldukları için üzerine basıncı bulundukları kabın her noktasına aynen iletirler. Bu duruma Pascal Prensibi adı verilir.

sıvı basıncının teknolojide kullanım alanları:

* Hidrolik fren sistemleri

* İtfaye merdivenleri

*berber koltukları

*tulumbalar

8.SINIF BASINÇ

                                                BASINÇ

KATILARIN BASINCI

 Cisimlerin ağırlıklarından dolayı bulundukları yüzeylere uyguladıkları dik kuvvete basınç adı verilir.

- Bir demir çivi toprak yüzeye yandaki gibi dikey ve yatay olarak konulduğunda, üzerine aynı kuvvet 

uygulandığı halde toprağa aynı miktarda batmadığı gözlemlenir.

Aynı ağırlıkta olan ördek ile horozdan, ördeğin  ayağının perdeli olması basıncı azaltır ve karda 

daha az batar.

Futbolcuların sahada çivili krampon giymesi basıncı arttırır.

*Kışın geniş tabanlı botların giyilmesi basıncı azaltır.

*Bazı araçların tekerleklerinin daha geniş olması ya da teker yerinepalet kullanılması basıncı azaltır.

*Topuklu bir ayakkabı çamur yüzeye daha çok batarken, düz tabanlı bir ayakkabı daha az batar.

*Mutfakta bıçağın daima keskin yüzeyi kullanılır.

--Basıncın olabilmesi için cismin mutlaka bir ağırlığının olması ve cismin bir alanla temas halinde olması gerekir.

Katı basıncına etki eden faktörler:

1-) Uygulanan Kuvvet:

  Bir kamyon kasasında malzeme varken ya da kasa boşken kamyonun zemine uyguladığı basınç

farklıdır.

*Dolu kamyonun yere uyguladığı basınç boş kamyonun yere uyguladığı basınçtan fazladır.

   Örnekten de anlaşılacağı gibi yerle temas eden yüzey alanı sabit kaldığında uygulanan kuvvet(ağırlık)  artarsa basınç artar.

-- Kuvvet ile basınç doğru orantılıdır.

 -  kuvvet artarsa basınç artar.

  - kuvvet azalırsa basınç azalır.

Özdeş küplerle oluşturulmuş düzeneklerde 1. düzeneğin ve 2. düzeneğin yüzey alanları eşit farklı olan 2. düzeneğin ağırlığı(kuvveti) fazla olduğundan 2. düzeneğin uyguladığı basınç daha fazladır.

2. resimdeki cismin uyguladığı kuvvet çok olduğundan yere uyguladığı kuvvet fazladır.

2-Yüzey Alanı:

Aynı ağırlığa sahip iki cisimden yerle temas eden yüzey alanı büyük olanın uyguladığı basınç az.

Yüzey alanı küçük olanın uyguladığı basınç fazladır.

Özdeş dikdörtgenler prizmalarından 1. düzeneğin yüzey alanı 2. düzeneğin yüzey alanından fazladır.

Basınç ile yüzey alanı ters orantılıdır.

--Yani düzeneklerden yüzey alanı küçük olanın uyguladığı basınç büyük .

--Yüzey alanı büyük olanın uyguladığı basınç küçüktür.

KÜTLE VE AĞIRLIK İLİŞKİSİ

KÜTLE VE AĞIRLIK İLİŞKİSİ

Yer çekimi kuvveti: Dünyanın bize ve cisimlere uyguladığı kuvvete denir.

* Yer çekimi kuvvetinin yönü yerin merkezine doğrudur.

 --- yer çekimi kuvveti tek yönlü değildir. Kütlelerin birbirine uyguladığı çekim kuvvetine kütle çeki kuvveti denir.

Ağırlık

Cisimlerin kütlesine  uygulanan yer çekimi kuvvetine ağırlık denir.

* Ağırlık bir kuvvettir.

*  Ağırlık dinamometre ile ölçülür.

*Birimi newton'dur ve N harfi ile gösterilir.

*Ağırlık (yer çekimi kuvveti) cisimlerin kütlesi artıkça dinamometre deki uzama miktarı artar. 

* 1 kg  yaklaşık 10 N dur. 

* 100 gram 1 N dur.

*** Deniz seviyesinden yukarı doğru gittikçe cisimlere etki eden yer çekimi kuvveti azalır.Yani Cismin ağırlığı azalır.

*** Gök cisimlerin kütlesi artıkça uyguladıkları yer çekimi kuvveti (ağırlık ) artar. Jübiter Dünyamızda büyük olduğundan cisimler dünyaya göre daha ağır ölçülür.

Bir cismin ağırlığı Ay 'da Dünya daki ağırlığın 1/6 sı kadardır.

Örnek :Dünyadaki ağırlığı 60 N olan bir cismin Ay 'daki ağırlığı 10 N dur.

*** Ağırlık bulunduğu yere göre değişir. Cisimlerin ağırlığı kutuplarda ekvatora göre daha fazdır.

Kütle

                                                     * Değişmeyen madde miktarıdır.

*Kütle eşit kollu terazi ile ölçülür.

                                                              *Kütle her yerde aynıdır. bulunduğu yere göre değişmez.


*Kütlenin birimi gram(g) ,kilogram(kg) veya ton (t)

   

Kütle ve Ağırlık arasındaki farklar

kütle ve ağırlık arasındaki farklar