Kinetik Enerji Nedir? Kinetik Enerji Örnekleri Nelerdir?

Kinetik enerji, hareket halindeki kütlenin enerjisidir. Bir nesnenin kinetik enerjisi, hareketinden dolayı sahip olduğu enerjidir. Işık hızının küçük bir bölümünde hareket eden macroscopic nesneleri tanımlayan klasik mekanikte, hareket halindeki büyük bir cismin kinetik enerjisi (E), kütlesinin yarısı (m) çarpı hızının karesi olarak hesaplanabilir.

Enerjinin scalar bir miktar olduğunu yani yöne bağlı olmadığını ve her zaman pozitif olduğunu unutmayın. Kütleyi ikiye katladığımızda, enerjiyi ikiye katlıyoruz. Ancak, hızı ikiye katladığımızda enerji dört kat artış gösterir. Aslında çoğumuz kinetik enerjiye aşinayızdır.

Kinetik enerji nedir?

Başlangıç olarak, kinetiğin ne anlama geldiğini bilmeniz gerekir. Kinetik kelimesini "maddi cisimlerin hareketi ve bunlarla ilişkili kuvvetler ve enerjiyle ilgili veya bunlarla ilgili" olarak tanımlar. Kulağa biraz karmaşık gelebilir. Kinetik terimi, Yunanca "kinesis" kelimesinden gelir ve hareket anlamına gelir. Dolayısıyla kinetik enerji, hareketin enerjisidir.

Sadece iki temel enerji biçimi vardır. Kinetik enerji bunlardan biridir. Daha ayrıntılı olarak kinetik enerjiye sahip olduğu söylenen hareket eden herhangi bir nesnedir. Bir şeyin kinetik enerjiye sahip olması için bir iş yapmalıdır. Bu durumda iş, bir nesneye hareketle aynı yönde etki eden bir kuvvet olarak kabul edilir.

Gereken iş miktarı nesnenin kütlesine ve nesnenin gitmesini istediğimiz mesafeye bağlıdır. Örneğin, çocuğunuzu bir kaydıraktan aşağı itmeyi düşünün. Burada iş, şu anda kaydıraktan kaymakta olan çocuğunuzu tepeden aşağı itmenizdir. İş ve kinetik enerji arasındaki bu ilişkiye iş-enerji teoremi denir.

Bu teorem, "bir nesnenin ivmesinin doğrudan net kuvvetle ve evrensel olarak kütlesiyle ilişkili olduğunu" belirten Newton'un ikinci yasasıyla ilgilidir. Bu nedenle, bir nesneyi hızlandırmak, yani kinetik enerjide bir artış anlamına gelir. Doğrudan iki şeyle ilişkidir: kuvvet ve kütle.

Basitçe ifade etmek gerekirse, bir nesnenin kütlesi ve hızı ne kadar fazlaysa o kadar fazla kinetik enerjisi olacaktır. Bu noktada iki tür enerji yok mu diye sorabilirsiniz. Evet vardır. İkincisine potansiyel enerji adı verilmektedir. Bunu kolayca hatırlamak için kinetik ve potansiyel enerjiyi zıtlar olarak düşünmelisiniz.

Kinetik enerji örnekleri nelerdir?

Kinetik enerji örneklerini anlamak için öncelikle kinetik ve potansiyel enerji birlikteliğini anlamak gerekir. Örneğin, ok ve yayı ele alalım. Yayı gerdiğiniz zaman potansiyel enerji oluşmuş olur. Yay bırakıldığı zaman potansiyel enerji oka geçer ve ona kinetik enerji verir. Benzer örneklerden ilerlemek mümkündür:

• Uçmakta olan bir uçak
• Hareket etmekte olan bir gemi
• Akan bir nehir
• Bisiklete binmek
• Rüzgar
• Yürüyen bir insan
• Taşın fırlatılması

Kinetik enerjili bu nesne örnekleri, konsepti basitleştirmek için size görsel bir referans vermelidir. Uçmakta olan bir uçağın hızlı bir hızı ve ona çok miktarda kinetik enerji veren büyük bir kütlesi vardır. Buna karşılık, uçan bir böcek, daha yavaş hızı ve daha küçük kütlesi nedeniyle nispeten az miktarda kinetik enerjiye sahiptir.

Diğer taraftan bilardoyu ele alabiliriz. Bir isteka topu sabit bir topla çarpıştığında tüm momentumunu aktararak ve kinetik enerjiyi tamamlayarak tamamen durur. Buna elastik çarpışma denir. Esnek olmayan bir çarpışma, toplam momentum korunduğunda olabilir ama bir kinetik enerji dönüşümü vardır.

Kinetik enerjinin karakteristiği nedir?

Lord Kelvin, kinetik enerji terimini ilk kez 1849 yılında kıllanmıştır. Ancak kinetik enerjinin kavramsal olarak Aristoteles'in günlerine kadar uzanması söz konusudur. Diğer taraftan, bazen bir cisim olarak adlandırılan bir nesnenin hareketi kinetik enerji üretir. Hızla ilgili değişiklikler üretmemizi sağlar. Kinetik enerjinin birkaç ana özelliği şu şekilde açıklanabilir:

• Yalnızca hız değiştiğinde artar veya azalır.
• Daha ağır nesnelerde daha büyüktür.
• Diğer enerji türlerine dönüşebilir.
• Hareket eden nesnenin hareket yönüne bakılmaksızın gerçekleşir.
• Ölçüsü J (joule) şeklindedir.

Kinetik enerji hızla artar. Örneğin, yolda giden bir arabanın kinetik enerjisi vardır. Seyir kontrolüne ayarlandığında, aracın kinetik enerjisi aynı kalacaktır. Araç hızlandığında bir cismin enerjisinde bir artış olur. Bu ne demektir? Yani kinetik enerjinin artması anlamına gelmektedir. Örneğin, bir araba ve bir kamyon aynı hızda sürülüyorsa, kamyon arabadan daha fazla kütleye sahip olduğu için toplam kinetik enerjisi daha fazla olacaktır.

Kinetik enerji türleri nelerdir?

Kinetik ve potansiyel enerjinin üç ana enerji türü olduğunu biliyoruz. Bir adım daha ileri götürdüğümüzde, üç ana kinetik enerji türü olduğunu öğrenebiliriz. Bunlar dönüşümsel kinetik enerji, dönüşlü kinetik enerji ve titreşimsel kinetik enerji şeklindedir.

Buna bir örnek, bir çatıdan serbest düşen bir toptur. Top dümdüz düşmeye devam ederken, dönüşümsel kinetik enerjisine sahiptir. Top serbest düşme yerine rampadan aşağı yuvarlanıyorsa şimdi dönüşlü kinetik enerji söz konusu olacaktır.

Kinetik enerji formları nelerdir?

Kinetik enerji türlerini ve onu bilimde nasıl kullanıldığımızı bilmeliyiz. Şimdi beş farklı kinetik enerji formunu ve onu günlük yaşamımızda özellikle de evde nasıl kullandığımızı tartışarak onu daha ilişkilendirebilir hale getirebiliriz. Mekanik, elektrik, ışık, termal ve ses enerjisi kinetik enerji formları şeklindedir.

• Mekanik Enerji: Mekanik enerji görebildiğimiz enerjidir. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse ve kütlesi ne kadar fazlaysa, o kadar fazla mekanik enerjiye ve daha büyük iş yapma yeteneğine sahiptir. Mekanik enerjinin hayat içerisindeki örnekleri oldukça boldur.
• Elektrik Enerjisi: Elektrik enerjisi daha çok elektrik olarak bilinir. Negatif yüklü elektronlar bir devre etrafında aktığında elektrik elde ederiz. Bu elektronların hareketi, masa lambası veya duvara takılı bir cep telefonu gibi günlük cihazlarımıza güç sağlar.
• Işık Enerjisi: Bir tür elektromanyetik radyasyon olan ışık enerjisi, parçacıklar ve dalgalarla hareket eden enerjiyi ifade eder. İnsan gözüyle görülebilen tek enerji biçimidir. En bariz örneği güneşten aldığımız ısıdır. Diğer örnekler ise ampul ve ekmek kızartma makinesi gibi şeylerdir.
• Termal Enerji: Termal enerjiyi ısı biçiminde deneyimleyebiliriz. Ancak termal enerjinin bir cisimdeki atom ve molekül aktivite seviyesi ile ilgisi vardır. Ne kadar hızlı hareket ederlerse, birbirleriyle o kadar çok çarpışmaları söz konusudur.
• Ses Enerjisi: Ses enerjisi titreşimler yoluyla üretilir. Bir nesne, su veya hava gibi bir ortamda hareket dalgaları yaratır. Kulak zarlarımıza ulaştığımda titreşirler. Bu da beynimizi titreşimi ses olarak yorumlamaya yönlendirir. En gürültülü davullardan arıya kadar her şey titreşim yaratır.

Kinetik enerjiye yönelik bu bilgiler doğrultusunda artık hareket enerjisinin günlük hayatımızın düzenli bir parçası olduğunu biliyorsunuz. Termal enerjiden elektrik enerjisine, sürdürülebilir bir yaşam tarzı sürdürmek dahil her şey için kinetik enerjiye güvendiğimizi unutmamalısınız.