Yerçekimi potansiyel enerjisi, bir cismin bulunduğu konumda sahip olduğu enerjiye durum enerjisi yani yerçekimi potansiyel enerjisi denir.
Yere göre belli yükseklikte olan m kütleli bir cisme baktığımızda nesinin olduğunu söyleriz?
Yerçekimi potansiyel enerjisinin olduğunu söyleriz.
Mesela biz işi nasıl ifade ediyorduk?
İş eşittir diyorduk.
Kuvvet çarpı kuvvet doğrultusunda yaptığı yer değiştirme olarak ifade ediyorduk değil mi?
Aynı zamanda iş neydi?
İş enerjideki değişim demekti.
Şimdi ben bu cisme baktığımda bu cismin bu durumu enerjisi için bu cisme etki eden ne vardır?
Bir ağırlık vardır.
Öyle değil mi?
Cisme etki eden bir ağırlık ve bu ağırlık doğrultusunda yer değiştiren bir cisim.
O zaman bu cismin üzerindeki kuvveti ben cismin ağırlığı ve yaptığı yer değiştirmeyi de h yüksekliği olarak alırsam cismin ağırlığı burada nasıl ifade edilir?
Kütle çarpı yer çekim ivmesi çarpı h olarak yani yükseklik olarak ifade edilir.
Bu da bize potansiyel enerji ifadesinin matematiksel modelini verir.
Şimdi buraya baktığımda kütlenin birimi kilogram.
Yer çekim ivmesinin birimi metre bölü saniye kare, yüksekliğin birimi de metre olarak ifade edilir.
Potansiyel enerjinin birimi nedir?
Joule olarak ifade edilmiş olur.
Yine potansiyel enerji nasıl bir büyüklüktür?
Skaler bir büyüklüktür diye söyleyeceğiz.
Şimdi buraya devam etmek istediğimizde yerçekimi potansiyel enerjisi dışında şöyle bir kavram duyarsanız, yer çekimine karşı yapılan iş yer çekimine karşı yapılan iş demek.
Bir cisme belli bir yüksekliğe çıkarmak için ihtiyacımız olan enerji demek aslında.
O zaman düşey yukarı çıkarmak için kullandığımız enerji için için de hangi ifadeyi kullanıyoruz?
Mgh ifadesini kullanmış oluyoruz.
Peki şöyle bir soru gelirse durgun cisimlerin potansiyel enerjisi, durum enerjisi var mıdır?
Evet, durgun cisimlerin de potansiyel enerjisi vardır.
Bunun için şöyle üç tane şekil çizdim.
Şimdi bu şekilleri bir inceleyelim.
Şimdi bu şekillere baktığımda noktasal olmayan bu şekiller üzerinde ne yaparız?
Potansiyel enerji hesaplıyorlar.
Nasıl söylersiniz?
Hepsinin kütle merkezini bulursunuz.
Yani şurası bu cisim için tam orta noktası.
Bu cisim için şurası.
Bu cisim içinde şu nokta olmuş oluyor.
Neden bu şekilde belirliyoruz?
Kütlece yoğun olan en yakın yere kütle merkezi daha yakındır diye söyleyeceğiz.
Şimdi burası düzgün bir şekil olduğu için tam orta noktasını aldık.
Bu noktanın yeri olan yüksekliği ne kadar olsun?
H1 kadar bu noktanın yeri olan yüksekliği h2 kadar bu noktanın yeri olan yüksekliğini de h3 kadar almış olalım.
Şimdi ben bu şekle baktığımda hepsini eşit kütlede ele almış olalım.
Yani hepsi de m kütleli olmuş olsun.
O zaman birinci şeklin potansiyel enerjisine m çarpı g çarpı h1.
Ikinci şeklin potansiyel enerjisine m çarpı g çarpı h2.
Üçüncü şeklin potansiyel içerisinde de m çarpı g çarpı h3 olarak ifade etmiş olacağım.
Yani noktasal olmayan cisimlerin nesi vardır?
Potansiyel enerjisi vardır ve bu şekilde hesaplanır diye ifade edeceğiz.
Yere göre belli yükseklikte olan m kütleli bir cisme baktığımızda nesinin olduğunu söyleriz?
Yerçekimi potansiyel enerjisinin olduğunu söyleriz.
Mesela biz işi nasıl ifade ediyorduk?
İş eşittir diyorduk.
Kuvvet çarpı kuvvet doğrultusunda yaptığı yer değiştirme olarak ifade ediyorduk değil mi?
Aynı zamanda iş neydi?
İş enerjideki değişim demekti.
Şimdi ben bu cisme baktığımda bu cismin bu durumu enerjisi için bu cisme etki eden ne vardır?
Bir ağırlık vardır.
Öyle değil mi?
Cisme etki eden bir ağırlık ve bu ağırlık doğrultusunda yer değiştiren bir cisim.
O zaman bu cismin üzerindeki kuvveti ben cismin ağırlığı ve yaptığı yer değiştirmeyi de h yüksekliği olarak alırsam cismin ağırlığı burada nasıl ifade edilir?
Kütle çarpı yer çekim ivmesi çarpı h olarak yani yükseklik olarak ifade edilir.
Bu da bize potansiyel enerji ifadesinin matematiksel modelini verir.
Şimdi buraya baktığımda kütlenin birimi kilogram.
Yer çekim ivmesinin birimi metre bölü saniye kare, yüksekliğin birimi de metre olarak ifade edilir.
Potansiyel enerjinin birimi nedir?
Joule olarak ifade edilmiş olur.
Yine potansiyel enerji nasıl bir büyüklüktür?
Skaler bir büyüklüktür diye söyleyeceğiz.
Şimdi buraya devam etmek istediğimizde yerçekimi potansiyel enerjisi dışında şöyle bir kavram duyarsanız, yer çekimine karşı yapılan iş yer çekimine karşı yapılan iş demek.
Bir cisme belli bir yüksekliğe çıkarmak için ihtiyacımız olan enerji demek aslında.
O zaman düşey yukarı çıkarmak için kullandığımız enerji için için de hangi ifadeyi kullanıyoruz?
Mgh ifadesini kullanmış oluyoruz.
Peki şöyle bir soru gelirse durgun cisimlerin potansiyel enerjisi, durum enerjisi var mıdır?
Evet, durgun cisimlerin de potansiyel enerjisi vardır.
Bunun için şöyle üç tane şekil çizdim.
Şimdi bu şekilleri bir inceleyelim.
Şimdi bu şekillere baktığımda noktasal olmayan bu şekiller üzerinde ne yaparız?
Potansiyel enerji hesaplıyorlar.
Nasıl söylersiniz?
Hepsinin kütle merkezini bulursunuz.
Yani şurası bu cisim için tam orta noktası.
Bu cisim için şurası.
Bu cisim içinde şu nokta olmuş oluyor.
Neden bu şekilde belirliyoruz?
Kütlece yoğun olan en yakın yere kütle merkezi daha yakındır diye söyleyeceğiz.
Şimdi burası düzgün bir şekil olduğu için tam orta noktasını aldık.
Bu noktanın yeri olan yüksekliği ne kadar olsun?
H1 kadar bu noktanın yeri olan yüksekliği h2 kadar bu noktanın yeri olan yüksekliğini de h3 kadar almış olalım.
Şimdi ben bu şekle baktığımda hepsini eşit kütlede ele almış olalım.
Yani hepsi de m kütleli olmuş olsun.
O zaman birinci şeklin potansiyel enerjisine m çarpı g çarpı h1.
Ikinci şeklin potansiyel enerjisine m çarpı g çarpı h2.
Üçüncü şeklin potansiyel içerisinde de m çarpı g çarpı h3 olarak ifade etmiş olacağım.
Yani noktasal olmayan cisimlerin nesi vardır?
Potansiyel enerjisi vardır ve bu şekilde hesaplanır diye ifade edeceğiz.
