7. Sınıf Fen Bilimleri · Kuvvet ve Enerjiyi Keşfedelim
Enerji Dönüşümleri
- enerji dönüşümü
- kinetik enerji
- çekim potansiyel enerjisi
- esneklik potansiyel enerjisi
- enerjinin korunumu
- sürtünme
- ısı enerjisi
Kinetik ve potansiyel enerji birbirine nasıl dönüşür?
Enerji dönüşümü, enerjinin yoktan var olmadan ve vardan yok olmadan bir türden başka bir türe geçmesidir. Bir sarkaç ya da salıncak en yüksek noktadayken çekim potansiyel enerjisi en fazla, kinetik enerjisi en azdır; en alt noktada ise kinetik enerji en fazladır. Cisim aşağı inerken yüksekliği azalıp sürati arttığı için potansiyel enerji kinetik enerjiye, yukarı çıkarken kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşür. Yere çarpıp sıkışan topta enerjinin bir kısmı esneklik potansiyel enerjisine, sonra yeniden kinetik enerjiye dönüşür; yaylı oyuncak araçlar da sıkışan yaydaki enerjiyle hareket eder. Sürtünme varsa hareket enerjisinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür, bu yüzden sarkaç zamanla durur. Enerjinin korunumu kanununa göre toplam enerji değişmez: sürtünmesiz ortamda tepede 50 J potansiyel enerjisi olan cisim, yarı yükseklikte 25 J potansiyel ve 25 J kinetik enerjiye sahiptir.
Enerji Dönüşümleri: konu anlatımı ve özeti
Enerji yoktan var olmaz, vardan yok olmaz; yalnızca bir türden başka bir türe dönüşür. Bu konu kinetik ve potansiyel enerjinin birbirine nasıl dönüştüğünü ve enerjinin korunumunu anlatır.
- Bir sarkaç en yüksek noktadayken çekim potansiyel enerjisi en fazla, kinetik enerjisi en azdır. En alt noktada ise kinetik enerjisi en fazladır.
- Cisim aşağı inerken yüksekliği azalır, sürati artar; potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür. Yukarı çıkarken bunun tersi olur.
- Yukarıdan bırakılan top düşerken potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Yere çarpıp sıkıştığında bu enerjinin bir kısmı esneklik potansiyel enerjisine, sonra yeniden kinetik enerjiye dönüşür.
- Sıkıştırılmış bir yay bırakıldığında esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür; yaylı oyuncak araçlar böyle çalışır.
- Sürtünme varsa hareket enerjisinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. Bu yüzden sarkaç zamanla durur, zıplayan top her seferinde daha az yükselir.
- Enerjinin korunumu kanununa göre toplam enerji değişmez. Örnek: Sürtünmesiz ortamda en tepede 50 J potansiyel enerjisi olan bir cisim, yarı yükseklikte 25 J potansiyel ve 25 J kinetik enerjiye sahiptir.
Sürtünmesiz ortamda düşen cismin enerjisi: tepede 50 J potansiyel, yarı yükseklikte 25 J potansiyel + 25 J kinetik, en altta 50 J kinetik; toplam hep 50 J
Unutma: Enerjinin "kaybolduğunu" düşündüğünde, aslında çoğu zaman sürtünmeyle ısıya dönüştüğünü hatırla.
Bu özet yapay zekâ ile kitabın ilgili sayfalarından hazırlandı; hata içerebilir. Asıl kaynak MEB ders kitabıdır. İçerikler nasıl hazırlanıyor? · Son güncelleme:
Önce temeli pekiştir
Enerji dönüşümlerini anlamak için bir topu yukarıdan bıraktığını adım adım düşün:
- En tepede: Top hareketsizdir. Yüksekte olduğu için potansiyel enerjisi en fazla, kinetik enerjisi sıfırdır.
- Düşerken: Yükseklik azalır, sürat artar. Potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür.
- Yere çarparken: Top sıkışır; enerjinin bir kısmı esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
- Sekerken: Bu enerji yeniden kinetik enerjiye döner ve top yükselir.
Sürtünmesiz bir ortamda toplam enerji değişmez. Örneğin toplam 40 J enerjisi olan bir cismin potansiyel enerjisi 15 J'e düştüğünde kinetik enerjisi 40 − 15 = 25 J olur.
Sık yapılan hata: "Zıplayan top her seferinde daha az yükseldiğine göre enerji yok oluyor." Doğrusu: Enerji yok olmaz; bir kısmı sürtünme ve çarpma sırasında ısıya ve sese dönüşür.
Derinleş
Evinde ya da okulunda kullanılan üç aleti seç (elektrikli süpürge, bisiklet dinamosu, saç kurutma makinesi gibi). Her birinde enerjinin hangi türden hangi türe dönüştüğünü bir akış şemasıyla göster. Bu dönüşümlerde istemediğimiz bir enerji türü de (ısı, ses gibi) ortaya çıkıyor mu? Bu "boşa giden" enerjiyi azaltmak için ne gibi önlemler alınabileceğini araştır.
Öğrenme çıktıları
Bu konunun soruları MEB öğretim programındaki şu öğrenme çıktılarını ölçer.
FB.7.2.2Enerji çeşitlerinden kinetik ve potansiyel enerjiyi karşılaştırabilme
- b) Kinetik ve potansiyel enerjinin benzer özelliklerini listeler.
FB.7.2.3Enerji dönüşümünden hareketle enerjinin korunduğuna tümevarımsal akıl
- a) Kinetik ve potansiyel enerjinin birbirine dönüşümüne yönelik örüntü bulur.
- b) Enerjinin korunumuna yönelik genelleme yapar.
Bu konuda neler var?
- Enerjinin Korunumu
Sorular
Soru bankasından bu konunun soruları, kolaydan zora.
Kolay
1Kardeşi için oyuncak tasarlayan Ozan, oyuncak arabanın arkasına bir yay yerleştiriyor. Yayı duvara dayayıp sıkıştırıyor ve elini çektiğinde araba hızla ileri fırlıyor. Yay bırakıldığı anda gerçekleşen enerji dönüşümü aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Kinetik enerji → esneklik potansiyel enerjisi
- B) Çekim potansiyel enerjisi → esneklik potansiyel enerjisi
- C) Isı enerjisi → kinetik enerji
- D) Esneklik potansiyel enerjisi → kinetik enerji
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Esneklik potansiyel enerjisi → kinetik enerji
Sıkışan yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi, yay bırakılınca arabanın kinetik enerjisine dönüşür. Ters yöndeki dönüşüm (kinetik → esneklik) yay sıkıştırılırken olur, bırakılırken değil.
Kolay
2Halı sahada yerde yuvarlanan top, kimse dokunmadan bir süre sonra duruyor. Sahadaki Emir topun enerjisinin yok olduğunu söylüyor; Selin ise enerjinin yok olmadığını, başka bir türe dönüştüğünü savunuyor. Topun kinetik enerjisi sürtünme nedeniyle büyük ölçüde hangi enerji türüne dönüşmüştür?
- A) Isı enerjisi
- B) Esneklik potansiyel enerjisi
- C) Çekim potansiyel enerjisi
- D) Elektrik enerjisi
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Isı enerjisi
Sürtünme olduğunda hareket enerjisinin büyük kısmı ısı enerjisine (bir kısmı da sese) dönüşür; bu yüzden top yavaşlayıp durur. Top yerde yuvarlandığı için yüksekliği değişmez; bu nedenle enerjisi çekim potansiyel enerjisine dönüşmez.
Kolay
3El fenerinin pili biten Barış, "Pilin içindeki enerji yok oldu." diyor. Öğretmeni, pildeki kimyasal enerjinin fenerde önce elektrik enerjisine, sonra ışık ve ısı enerjisine dönüştüğünü açıklıyor. Öğretmenin açıklaması enerjiyle ilgili hangi genellemeye dayanır?
- A) Enerji kullanıldıkça zamanla tamamen yok olur.
- B) Enerji yoktan var olmaz, yok olmaz; bir türden başka türe dönüşür.
- C) Enerji yalnızca hareket eden cisimlerde bulunur.
- D) Enerji bir türden başka bir türe dönüşemez.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Enerji yoktan var olmaz, yok olmaz; bir türden başka türe dönüşür.
Enerjinin korunumu kanununa göre enerji yoktan var edilemez, yok edilemez; yalnızca bir türden başka türe dönüşür ve toplam enerji değişmez. Barış'ın düşündüğü gibi "kullanılan enerji yok olur" yargısı yaygın bir yanılgıdır; enerji yalnızca işimize yaramayan türlere dönüşmüştür.
Kolay
4Fen laboratuvarında ipe bağlı bir demir bilye sallanıyor. Hava direnci çok küçük olduğu için bilye her salınımda neredeyse aynı yüksekliğe çıkıyor. Arda, bilyenin bir an durup geri döndüğü en yüksek noktayı işaretliyor. Bilye Arda'nın işaretlediği noktadayken aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Kinetik enerjisi en büyük değerdedir.
- B) Sürati en büyük değerdedir.
- C) Hiç enerjisi kalmamıştır.
- D) Çekim potansiyel enerjisi en büyük değerdedir.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Çekim potansiyel enerjisi en büyük değerdedir.
Bilye en yüksek noktada en büyük yüksekliğe ulaştığından çekim potansiyel enerjisi en büyüktür; bir an durduğu için kinetik enerjisi en azdır. Bilyenin durduğunu görüp hiç enerjisi kalmadığını düşünmek yanlıştır; enerjisi bu noktada potansiyel enerji olarak depolanmıştır.
Kolay
5Enerjinin korunumu kanununa göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Enerji bir türden başka bir türe dönüşür, toplam enerji değişmez.
- B) Enerji kullanıldıkça azalır ve sonunda yok olur.
- C) Enerji gerektiğinde yoktan var edilebilir.
- D) Enerji yalnızca kinetik enerji olarak bulunur.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Enerji bir türden başka bir türe dönüşür, toplam enerji değişmez.
Enerji yoktan var olmaz, vardan yok olmaz; yalnızca başka türe dönüşür ve toplam enerji korunur. Enerjinin “bittiğini” düşünmek, onun çoğu zaman ısıya dönüştüğünü gözden kaçırmaktır.
Kolay
6Soğuk bir kış gününde Elif ellerini birbirine hızlıca sürtüyor ve ellerinin ısındığını hissediyor. Bu olayda hangi enerji dönüşümü gerçekleşmiştir?
- A) Isı enerjisi kinetik enerjiye dönüşmüştür.
- B) Çekim potansiyel enerjisi ısı enerjisine dönüşmüştür.
- C) Kinetik enerji ısı enerjisine dönüşmüştür.
- D) Esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşmüştür.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Kinetik enerji ısı enerjisine dönüşmüştür.
Ellerin hareketi sırasında sürtünme nedeniyle kinetik enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. Eller ısınarak hareket kazanmadığı için tersi doğru değildir.
Kolay
7Bir kayakçı, kayağa başlamadan önce dağın tepesinde hareketsiz bekliyor. Kayakçının bu sırada sahip olduğu enerji hangisidir?
- A) Kinetik enerji
- B) Çekim potansiyel enerjisi
- C) Esneklik potansiyel enerjisi
- D) Kinetik ve esneklik potansiyel enerjisi
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Çekim potansiyel enerjisi
Kayakçı yüksekte olduğu için çekim potansiyel enerjisine sahiptir. Hareketsiz beklediğinden kinetik enerjisi yoktur.
Kolay
8Aşağıdaki olayların hangisinde esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür?
- A) Raftan düşen kitabın yere doğru hızlanması
- B) Fren yapan bisikletin yavaşlayıp durması
- C) Yokuş yukarı çıkan arabanın yavaşlaması
- D) Gerilen lastiğin bırakılıp oyuncak uçağı fırlatması
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Gerilen lastiğin bırakılıp oyuncak uçağı fırlatması
Gerilen lastikteki esneklik potansiyel enerjisi bırakılınca uçağın kinetik enerjisine dönüşür. Raftan düşen kitapta ise çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
Kolay
9Merve salıncakta sallanmaya başladıktan sonra kimse onu itmiyor. Salıncak her gidiş gelişte biraz daha alçağa çıkıyor ve sonunda duruyor. Salıncağın durmasının nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
- A) Enerjinin sürtünmeyle ısı enerjisine dönüşmesi
- B) Enerjinin hiçbir şeye dönüşmeden yok olması
- C) Kinetik enerjinin sürekli artması
- D) Salıncağın çekim potansiyel enerjisinin artması
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Enerjinin sürtünmeyle ısı enerjisine dönüşmesi
Sürtünme nedeniyle hareket enerjisinin bir kısmı her salınımda ısıya dönüşür, bu yüzden salıncak zamanla durur. Enerji yok olmaz, yalnızca başka bir türe dönüşür.
Kolay
10Trambolinde zıplayan Can yukarıdan düşerek trambolinin yüzeyine iniyor ve yüzeyi aşağı doğru geriyor. Can yüzeyi gerdikçe hangi enerji dönüşümü gerçekleşir?
- A) Esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- B) Kinetik enerji esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
- C) Isı enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- D) Kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Kinetik enerji esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
Can yavaşlarken kinetik enerjisi gerilen yüzeyde esneklik potansiyel enerjisi olarak depolanır. Yüzey Can'ı yukarı fırlatırken ise bunun tersi olur.
Kolay
11Hızla giden bir bisikletin frenine basılıyor ve bisiklet duruyor. Fren yapıldıktan hemen sonra fren parçalarına dokunulduğunda ısındığı fark ediliyor. Bisikletin kinetik enerjisi büyük ölçüde hangi enerjiye dönüşmüştür?
- A) Çekim potansiyel enerjisine
- B) Esneklik potansiyel enerjisine
- C) Isı enerjisine
- D) Işık enerjisine
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Isı enerjisine
Fren yaparken sürtünme nedeniyle kinetik enerji büyük ölçüde ısı enerjisine dönüşür; fren parçalarının ısınması bunu gösterir. Bisiklet yükselmediği için çekim potansiyel enerjisi artmaz.
Kolay
12Parktaki salıncakta sallanan Arda, salıncağın en alçak noktasından geçiyor. Bu noktada Arda'nın hangi enerjisi en fazladır?
- A) Çekim potansiyel enerjisi
- B) Kinetik enerjisi
- C) Esneklik potansiyel enerjisi
- D) Isı enerjisi
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Kinetik enerjisi
Salıncak en alçak noktada en süratli olduğundan kinetik enerji en fazladır. Çekim potansiyel enerjisi ise yüksekliğin en fazla olduğu uç noktalarda en büyüktür.
Kolay
13Pedal çevirmeden yokuş yukarı çıkan bir bisikletlinin sürati giderek azalıyor. Bu sırada hangi enerji dönüşümü gerçekleşir?
- A) Çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- B) Esneklik potansiyel enerjisi çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
- C) Isı enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- D) Kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
Bisikletli yükseldikçe sürati azalır; kinetik enerjisi çekim potansiyel enerjisine dönüşür. Potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesi ise yokuş aşağı inerken olur.
Kolay
14Yüksek bir kayalıktan aşağı dökülen şelale suyu düştükçe hızlanıyor. Su aşağı düşerken hangi enerji dönüşümü gerçekleşir?
- A) Kinetik enerji çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
- B) Esneklik potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- C) Isı enerjisi çekim potansiyel enerjisine dönüşür.
- D) Çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
Su aşağı indikçe yüksekliği azalır, sürati artar; çekim potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Kinetik enerjinin potansiyel enerjiye dönüşmesi cisim yükselirken olur.
Kolay
15Okçuluk sporu yapan Zeynep, yayı gerip bıraktığında ok hızla ileri fırlıyor. Yay bırakıldığı anda hangi enerji dönüşümü gerçekleşir?
- A) Yaydaki esneklik potansiyel enerjisi okun kinetik enerjisine dönüşür.
- B) Okun kinetik enerjisi yayın esneklik potansiyel enerjisine dönüşür.
- C) Yaydaki çekim potansiyel enerjisi ısı enerjisine dönüşür.
- D) Okun ısı enerjisi yayın kinetik enerjisine dönüşür.
Cevabı göster
Doğru cevap: A) Yaydaki esneklik potansiyel enerjisi okun kinetik enerjisine dönüşür.
Gerilen yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi, yay bırakılınca oka aktarılarak kinetik enerjiye dönüşür. Yayın gerilmesi yüksekliği değiştirmediği için çekim potansiyel enerjisiyle ilgisi yoktur.
Kolay
16Sürtünmenin önemsenmediği bir ortamda bir sarkaç sallanıyor. Sarkacın kinetik ve potansiyel enerjilerinin toplamı için ne söylenebilir?
- A) En alt noktada en büyük olur.
- B) En üst noktada en büyük olur.
- C) Her noktada aynı kalır.
- D) Her salınımda azalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Her noktada aynı kalır.
Sürtünme yokken enerji başka türe kaçmaz; kinetik ve potansiyel enerji birbirine dönüşse de toplamları sabit kalır. Her salınımda azalma, ancak sürtünme varsa görülür.
Kolay
17Bir buz pistinde hakem, diski düz ve yatay buz yüzeyinde kaydırıyor. Sürtünmenin önemsenmediği bu yüzeyde disk, bir süre boyunca sabit süratle ve hep aynı yükseklikte ilerliyor. Disk böyle ilerlerken kinetik ve çekim potansiyel enerjisi için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- A) Kinetik enerjisi azalır, çekim potansiyel enerjisi artar.
- B) Kinetik enerjisi artar, çekim potansiyel enerjisi azalır.
- C) Kinetik enerjisi de çekim potansiyel enerjisi de değişmez.
- D) Kinetik enerjisi de çekim potansiyel enerjisi de azalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Kinetik enerjisi de çekim potansiyel enerjisi de değişmez.
Kinetik enerji sürate, çekim potansiyel enerjisi yüksekliğe bağlıdır. Diskin sürati sabit olduğu için kinetik enerjisi, yüksekliği değişmediği için çekim potansiyel enerjisi değişmez. Bu iki enerji ancak cisim alçalırken ya da yükselirken birbirine dönüşür. Sürtünme önemsenmediğinden enerjinin ısıya dönüşmesi de söz konusu değildir.
Kolay
18Cezerî'nin tasarladığı aletler yer çekimi kuvvetiyle çalışır. Bu aletlerden birinin örneğini yapan müze görevlisi, yukarıdan bıraktığı ağırlığın aşağı inerken aleti hareket ettirdiğini, ağırlık en alta indiğinde ise aletin durduğunu görüyor. Aleti yeniden çalıştırmak için ağırlığı tutup yeniden yukarıya kaldırıyor. Görevli ağırlığı yukarı kaldırdığında ağırlığın hangi enerjisi artmış olur?
- A) Kinetik enerjisi
- B) Isı enerjisi
- C) Esneklik potansiyel enerjisi
- D) Çekim potansiyel enerjisi
Cevabı göster
Doğru cevap: D) Çekim potansiyel enerjisi
Çekim potansiyel enerjisi cismin yüksekliği arttıkça artar. Görevli ağırlığı yukarı kaldırırken iş yapar ve bu iş ağırlıkta çekim potansiyel enerjisi olarak depolanır. Ağırlık bırakıldığında bu enerji kinetik enerjiye dönüşerek aleti yeniden çalıştırır. Esneklik potansiyel enerjisi yay ve lastik gibi esnek cisimlerde depolanır; yukarıda duran ağırlığın kinetik enerjisi yoktur.
Orta
19Bahçede oynayan Defne, elindeki tenis topunu belli bir yükseklikten bırakıyor. Topun düşüşünü telefonla ağır çekimde kaydediyor ve topun yere yaklaştıkça hızlandığını görüyor. (Hava direnci önemsenmiyor.) Top düşerken enerjileri nasıl değişir?
- A) Potansiyel enerji artar, kinetik enerji azalır.
- B) Potansiyel enerji azalır, kinetik enerji artar.
- C) İki enerji türü de aynı anda artar.
- D) İki enerji türü de değişmeden kalır.
Cevabı göster
Doğru cevap: B) Potansiyel enerji azalır, kinetik enerji artar.
Top düşerken yüksekliği azaldığı için çekim potansiyel enerjisi azalır, sürati arttığı için kinetik enerjisi artar; potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür. İki enerjinin birlikte artması toplam enerjinin artması demektir ki bu, enerjinin korunumuna aykırıdır.
Orta
20Sürtünmesiz kabul edilen U biçimli bir rampada kaykaycı Mert, sol kenardaki A noktasından harekete başlıyor. En alçak nokta olan B'den geçip sağ kenardaki C noktasına doğru çıkıyor. Mert B'den C'ye doğru çıkarken enerjileri nasıl değişir?
- A) Potansiyel enerji azalır, kinetik enerji artar.
- B) İki enerji türü de aynı anda azalır.
- C) Potansiyel enerji artar, kinetik enerji azalır.
- D) Potansiyel enerji değişmez, kinetik enerji artar.
Cevabı göster
Doğru cevap: C) Potansiyel enerji artar, kinetik enerji azalır.
Yukarı çıkarken yükseklik arttığı için potansiyel enerji artar, kaykaycı yavaşladığı için kinetik enerji azalır; kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşür. Ters seçenek, A'dan B'ye inerken olan dönüşümdür.
Katkıda bulun
Özette bir hata mı gördün, eklenmesi gereken bir bilgi ya da güzel bir soru mu var? Öner; yönetici onaylarsa sitede yayımlanır ve sana bildirim gelir.
