Dinamik #13 | Enerjinin Korunumu

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Tavandaki bir kancaya, 4 metrelik bir halatla, 7 kilogramlık ağır bir top asalım. Topu yana çekip 1.2 metre yükseltelim; tam bir yumurtaya değsin. Şimdi bırakalım. Top karşı tarafa savruluyor. Geri döndüğünde yumurtayı kırar mı? Hayır: top, yumurtanın birkaç santim önünde duruyor. Başladığı yükseklikten daha yukarı çıkamaz; çünkü enerjisi, bıraktığımız andaki enerjiden fazla olamaz. Bu derste: - Korunum Denklemi: Kuralı yazalım. İş–enerji ilkesinde korunumlu kuvvetlerin işini potansiyel enerji farkıyla değiştirelim. - Kızaklar Tek Satırda: Geçen dersin kızaklarını şimdi tek satırda çözelim. Datumu rayların dibine koyalım. - Sarkacın Enerjisi: Şimdi sarkaca dönelim. Datum, topun en alt noktası. Başta top durgun ve 1.2 metre yukarıda: toplam enerji 7 çarpı 9.81 çarpı 1.2, yaklaşık 82.4 joule; hepsi potansiyel. - Tampon Yayı: Kızağa geri dönelim ve rayın sonuna bir tampon yayı koyalım. Kızak 2 kilogram, yay sabiti metrede 2000 newton. - Sürtünmeli Şerit: Şimdi yayın önündeki düz kısımda 2 metrelik pürüzlü bir şerit olsun; kinetik sürtünme katsayısı 0.1. - Yöntem: Yöntemi toparlayalım. Bir: başlangıç ve son konumu iki ayrı çizimde gösterin. İki: sabit bir datum seçin ve iki çizimde de aynı datumu kullanın. Bölümler: 0:00 Geri döndüğünde yumurtayı kırar mı? 0:51 Korunum Denklemi 1:24 Kızaklar Tek Satırda 2:02 Sarkacın Enerjisi 2:50 Tampon Yayı 3:32 Sürtünmeli Şerit 4:27 Yöntem 4:59 Üç Tuzak 5:22 Özet ve Sıradaki Ders Bir sonraki derste yeni bir bakış açısına geçiyoruz: kuvvetin zamanla çarpımı, yani impuls ve momentum. Kaynak kitap: R. C. Hibbeler, Engineering Mechanics: Dynamics, 14. baskı — §14.6 Enerjinin korunumu (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Dinamik serisinin on üçüncü dersi.