İş güç enerji nedir, farkları nelerdir? İş güç enerjinin hesaplanması nasıl yapılır, nelere bağlıdır, hakkında bilgi.
İş Güç Enerji
İŞ
Cisimleri ve kendimizi hareket ettirmek için birçok yollar vardır. Bir şey hareket ettiği zaman bir iş yapılmış olur. Hayvanlara araba çekmesi öğretilir, insanlar rüzgârı (yel-değirmenleri ve yelkenlilerde) ve akan suyu bir iş yaptırmak için kullanmıştır. Bu kuvvetlere her zaman güvenilemez – rüzgâr dinebilir yahut kuraklık olabilir – onun için eşyayı hareket ettirmek ve böylece işlerimizi kolaylaştırmak için türlü makineler icat edilmiştir. Ne zaman bir cisim hareket ederse, bir iş yapılmış olur.
Fizikte iş, bir kuvvetin bir uzaklık boyunca hareket etmesi anlamına gelir. Herhangi bir şeyin hareket etmesi gerekirse bu şey itilir, çekilir yahut kaldırılır ve iş yapılmış olur. Enerji, eşyayı hareket ettirme kabiliyeti yahut iş yapma kabiliyetidir. İş yapmak için gerekli enerjiyi yediğimiz besinlerden alırız. Bir yapı işçisinin yaptığı işi ele alalım. Yaptığımız işin miktarı, biraz fizik öğrendikten sonra, doğru olarak ölçülebilir.
Hesaplarımızı yapmadan önce bir iki soru sormamız gerekir. Birincisi, taş parçalarının ve tuğlaların ağırlıkları ne kadardır? İkincisi, bunları ne kadar uzağa (yahut yükseğe) taşımak gerekir? Ağırlıklar kilogram (kg.) ile ve uzaklıklar metre (m.) ile ölçülür. Ne kadar iş yaptığımızı bilmek isterseniz hem ağırlığı, hem uzaklığı hesaba katmak gerekir. Küçük bir tuğlayı büyük bir uzaklığa taşımak için yapılan iş, büyük bir taş parçasını kısa bir uzaklığa götürmek için yapılan işe eşit olabilir. Çalışırken yaptığımız işi hesaplamak kolaydır. Bir tuğlanın ağırlığı 3 kg. ise ve bir merdiven ile bunu yerden 5 metre yukarıya çıkarırsanız 15 kg. m. lik iş yapmış olursunuz.
İş = Ağırlık x gidilen uzaklık
= 3 x 5 kg. m.
= 15 kg. m. Eğer 15 kg. lık bir taşı 1 m. yüksekliğe kaldırsaydık gene aynı işi yapmış olacaktık.
Bir taşı veya tuğlayı hiç hareket ettirmeden elinizde tutarsanız, fizikçiler sizin hiç bir iş yapmamış olduğunuzu söyler.
Başka bir soru daha sorulabilir. Yapılan iş ne kadar çabuk yapılmıştır? Çabuk çalışan bir işçi misiniz, yoksa yavaş çalışan bir işçi mi? Elimizde taş ile merdiveni yavaş yavaş veya koşarak tırmanmamız arasında hiç bir fark yoktur. Hareket ister yavaş, ister hızlı olsun verilen ağırlık belirli bir uzaklığa götürüldüğü zaman yapılan iş aynıdır. Fakat işin yapılma hızı aynı olmadığı için her iki halde güç farklıdır.
GÜÇ
Güç, bir saniyede yapılan iştir. Öyleyse elinizdeki 4 kg. lık bir taş ile 5 m. lik merdiveni 10 saniyede tırmanırsanız 10 saniyede 20 kg. m. lik yahut 1 saniyede 2 kg. m. lik iş yapmış olursunuz. Güç = saniyede 2 kg. m.
Güç = bir saniyede yapılan iş
Eğer aynı merdivene aynı taş ile 4 saniyede tırmanmış olsaydınız, yapılan iş gene aynı olurdu, fakat bu sefer güç saniyede 5 kg. m. dir.
İyi bir atın 1 saniyede 75 kg. m. lik iş yapabildiği anlaşılmıştır ve güç ekseriya beygir gücü cinsinden verilmektedir. Saniyede 75 kg. m. = 1, Beygir gücü (B. G.)
ENERJİ
Enerji iş yapma kabiliyetidir Enerjinin çeşitli şekilleri vardır, fakat burada sadece mekanik enerji ile (yanı eşyayı hareket ettirme kabiliyeti ile) ilgilenmekteyiz. ‘
Doğrudan doğruya hareket eden cisimler ile ilgili olan enerjiye kinetik “enerji” denir. Harekette olan herhangi bir cismin, meselâ dönen bir tekerleğin yahut yürüyen bir insanın bir kinetik enerjisi vardır.
Potansiyel enerji, depo edilmiş enerji gibi düşünülebilir. Eğer bir cismin potansiyel enerjisi varsa, bu cisim bir iş yapmamaktadır, fakat harekete başladığı anda bir iş görme kabiliyeti var dır. Meselâ bir tramplenin ucunda duran bir yüzücünün potansiyel enerjisi vardır, suya atladığı (harekete geçtiği) anda bu enerji hemen kinetik enerjiye çevrilir. Saat kurulduğu zaman zemberek daha sıkı sarılır. Bunun da saat. makinesini çalıştıran bir potansiyel enerjisi vardır. Zemberek yavaş yavaş boşanırken (boşanma bir hafta sürebilir) saatin çarkları ve bunlara bağlı kollar hareket ettikçe potansiyel enerji kinetik enerjiye çevrilir. Bir tüfek veya top mermisindeki kimyasal maddelerin de içlerine «kapatılmış» bir enerjisi, yani potansiyel enerjisi, vardır. Patladıkları zaman bu enerji kinetik enerji halinde açığa çıkar ve mermiyi havada uçurur.
