7.SINIF 2.ÜNİTE KUVVET, İŞ VE ENERJİ İLİŞKİSİ

7. Sınıf Fen Bilimleri · 2. Ünite · 1. Bölüm

Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi

Fiziksel iş, joule, enerji; kinetik ve potansiyel enerji. Sınava hazırlık için tüm konu tek sayfada.

🎯 Bu bölümde neler öğreneceğim?

Günlük hayattaki “iş” ile fiziksel anlamdaki işin farkını
Fiziksel işin şartlarını ve kuvvet ile yer değiştirmeye bağlı olduğunu
İş ve enerjinin birimi olan joule’ü
Kinetik ve potansiyel enerjinin özelliklerini, benzerlik ve farklılıklarını

💼 Fiziksel iş ✅ İş var mı?⚡ Enerji 🏃 Kinetik 🏔️ Potansiyel ⚖️ Karşılaştırma ✅ Test

1Günlük Hayatta İş ve Fiziksel İş

Günlük hayatta ders çalışmak, kitap okumak, düşünmek, bilgisayarda yazı yazmak gibi yorulduğumuz her etkinliğe “iş” deriz. Ancak fen bilimlerinde iş kelimesinin özel bir anlamı vardır.

Masada ders çalışan öğrenci — Ders çalışmak günlük hayatta bir “iş”tir, ama cisim yer değiştirmediği için **fiziksel iş değildir**.

Fiziksel anlamda iş yapılması için iki şart birlikte gerçekleşmelidir:

1️⃣Cisme bir kuvvet uygulanmalıdır.

2️⃣Cisim, uygulanan kuvvetle aynı yönde yer değiştirmelidir.

İş neye bağlıdır?

Kuvvetin büyüklüğüne: Aynı yer değiştirmede, uygulanan kuvvet ne kadar büyükse yapılan iş o kadar büyüktür.
Yer değiştirmeye: Aynı kuvvetle, cisim ne kadar çok yer değiştirirse yapılan iş o kadar büyüktür.

joule (J)

İşin birimi

1 J

1 N’luk kuvvetle cismin kuvvet yönünde 1 m yer değiştirmesi

20 J

10 N kuvvetle 2 m itilen kutu üzerinde yapılan iş

🎓

Joule nereden geliyor? Bu birim, iş ve enerji üzerine çalışmalar yapan İngiliz bilim insanı James Prescott Joule‘ün adından gelir.

2Hangi Durumda İş Yapılır?

Durum	Kuvvet var mı?	Kuvvet yönünde yer değiştirme var mı?	Fiziksel iş
Alışveriş arabasını itmek	✅	✅	Yapılır
Yerdeki çantayı masaya kaldırmak	✅	✅ (yukarı)	Yapılır
Vincin yükü yukarı kaldırması	✅	✅	Yapılır
Duvarı var gücüyle itmek	✅	❌ Duvar hareket etmez	Yapılmaz
Çantayı elde tutarak beklemek	✅	❌	Yapılmaz
Tepsiyi elde tutarak düz yolda yürümek	✅ (yukarı)	❌ Yer değiştirme yatay, kuvvete dik	Yapılmaz
Ders çalışmak, düşünmek	❌	❌	Yapılmaz

Alışveriş arabasını iten kişi — Alışveriş arabası kuvvet yönünde yer değiştirir: **iş yapılır**.

Yükü yukarı kaldıran vinç — Vinç, yükü uyguladığı kuvvet yönünde (yukarı) taşır: **iş yapılır**.

Duvarı iten adam — Duvar yer değiştirmediği için kişi ne kadar yorulsa da **iş yapılmaz**.

Tepsi taşıyan garson — Elin kuvveti yukarı, tepsinin yer değiştirmesi yatay: bu kuvvet **iş yapmaz**.

📝

Sınavda dikkat! Yorulmak, fiziksel iş yapıldığını göstermez. Duvarı saatlerce itsen de çok yorulursun ama duvar yer değiştirmediği için fiziksel iş yapmamış olursun. Tepsiyi taşırken de elin tepsiye yukarı doğru kuvvet uygular ama tepsi yatay yer değiştirir; kuvvet yönünde yer değiştirme olmadığı için bu kuvvet iş yapmaz.

3Enerji

İş yapabilme yeteneğine enerji denir. Enerjisi olan bir cisim iş yapabilir. Bir cisim üzerinde iş yapıldığında cisme enerji aktarılır; bir cisim iş yaptığında ise enerjisini kullanır.

Enerjinin birimi de işin birimi gibi joule (J)‘dür.
Bu bölümde enerjinin iki çeşidini inceleyeceğiz: kinetik enerji ve potansiyel enerji.

🔗

İş ve enerji ilişkisi: Yerdeki bir kitabı rafa kaldırdığında kitap üzerinde iş yaparsın. Bu sırada senin enerjin kitaba aktarılır ve kitap yüksekte durduğu için enerji kazanır.

4Kinetik Enerji (Hareket Enerjisi)

Cisimlerin hareketlerinden dolayı sahip oldukları enerjiye kinetik enerji denir. Hareket eden her cismin kinetik enerjisi vardır; duran bir cismin kinetik enerjisi yoktur.

Kütleye bağlıdır: Aynı süratle hareket eden cisimlerden kütlesi büyük olanın kinetik enerjisi daha fazladır.
Sürate bağlıdır: Kütleleri eşit cisimlerden daha süratli olanın kinetik enerjisi daha fazladır.

Lobutlara doğru yuvarlanan bowling topu — Yuvarlanan bowling topunun **kinetik enerjisi** lobutları devirerek iş yapar.

🚗

Örnekler: Akan nehir, esen rüzgâr, koşan bir sporcu, yuvarlanan top, yol alan otomobil, düşen yağmur damlası.

5Potansiyel Enerji (Durum ya da Konum Enerjisi)

Cisimlerin konumlarından ya da durumlarından dolayı sahip oldukları enerjiye potansiyel enerji denir. Potansiyel enerji “depolanmış” enerjidir. İki çeşidi vardır:

🏔️ Çekim potansiyel enerjisi

Yerden belirli bir yükseklikte bulunan cisimlerin sahip olduğu enerjidir. Yüksekteki cisim bırakılırsa düşerek iş yapabilir.

Yüksekliğe bağlıdır: Aynı kütledeki cisimlerden daha yüksekte olanın çekim potansiyel enerjisi daha fazladır.
Kütleye bağlıdır: Aynı yükseklikteki cisimlerden kütlesi büyük olanın çekim potansiyel enerjisi daha fazladır.
Yerde duran bir cismin (yere göre) çekim potansiyel enerjisi yoktur.

Su dolu baraj — Barajda yüksekte biriken su **çekim potansiyel enerjisine** sahiptir.

🌀 Esneklik potansiyel enerjisi

Yay, lastik, trambolin gibi esnek cisimlerin sıkıştırıldığında ya da gerildiğinde depoladığı enerjidir. Esnek cisim serbest bırakıldığında eski hâline dönerken iş yapabilir.

Sıkışma ya da gerilme miktarına bağlıdır: Yay ne kadar çok sıkıştırılır ya da gerilirse esneklik potansiyel enerjisi o kadar artar.
Esnek cismin türüne (sertliğine) bağlıdır: Aynı miktarda sıkıştırılan yaylardan daha kalın ve sert olanı daha çok enerji depolar.

Yayını germiş bir okçu — Gerilmiş okçuluk yayında **esneklik potansiyel enerjisi** depolanır.

Trambolinde zıplayan çocuk — Trambolinin gerilen yüzeyi **esneklik potansiyel enerjisi** depolar; çocuğu yukarı fırlatır.

🔋

Örnekler: Raftaki kitap, ağaçtaki elma, barajda biriken su (çekim); kurulu oyuncak arabanın yayı, gerilmiş sapan lastiği, sıkıştırılmış kalem yayı, gerilmiş yay (esneklik).

6Kinetik ve Potansiyel Enerjiyi Karşılaştıralım

Özellik	🏃 Kinetik enerji	🏔️ Potansiyel enerji
Kaynağı	Hareket	Konum (yükseklik) ya da durum (sıkışma, gerilme)
Bağlı olduğu faktörler	Kütle ve sürat	Çekim: kütle ve yükseklik · Esneklik: sıkışma/gerilme miktarı ve cismin türü
Duran cisimde	Yoktur	Olabilir (yüksekteki ya da sıkışmış cisimde)
Birimi	joule (J)	joule (J)

✅ Benzerlikleri

İkisi de bir enerji çeşididir ve iş yapabilme yeteneğini gösterir.
Birimleri aynıdır: joule.
Kinetik enerji ve çekim potansiyel enerjisi, cismin kütlesine bağlıdır.
Bir cisim aynı anda hem kinetik hem potansiyel enerjiye sahip olabilir. Örnek: Uçmakta olan bir kuş ya da havada ilerleyen bir top.

❌ Farklılıkları

Kinetik enerji hareketten, potansiyel enerji konum ya da durumdan kaynaklanır.
Kinetik enerji sürate, çekim potansiyel enerjisi yüksekliğe bağlıdır.
Duran cismin kinetik enerjisi yoktur, ama potansiyel enerjisi olabilir.

🗂️

Sınıflandırma etkinliği: Aşağıdaki durumlarda enerjinin kaynağı hareket mi, konum/durum mu? Akan dere · Dolaptaki vazo · Kurulmuş saat yayı · Uçan kartal · Gerilmiş okçuluk yayı · Yuvarlanan bilye. Hareket: dere, kartal, bilye · Konum/durum: vazo, saat yayı, okçuluk yayı (kartal yüksekte olduğu için potansiyel enerjiye de sahiptir)

!Sık Yapılan Yanlışlar

❌ Yorulduysam iş yapmışımdır.✅ Fiziksel iş için kuvvet yönünde yer değiştirme gerekir.

❌ Ders çalışmak fiziksel iştir.✅ Ders çalışmak günlük anlamda iştir, fiziksel iş değildir.

❌ Tepsiyi taşıyarak yürüyen garson tepsi üzerinde iş yapar.✅ Kuvvet yukarı, yer değiştirme yatay olduğu için iş yapılmaz.

❌ Duran cisimlerin hiç enerjisi yoktur.✅ Duran cismin potansiyel enerjisi olabilir.

❌ Kinetik enerji sadece sürate bağlıdır.✅ Kinetik enerji hem sürate hem kütleye bağlıdır.

❌ İş ve enerjinin birimi Newton’dur.✅ İş ve enerjinin birimi joule‘dür. Newton kuvvetin birimidir.

🔑Anahtar Kavramlar

İş: Kuvvet uygulanan cismin kuvvet yönünde yer değiştirmesi

Joule (J): İş ve enerjinin birimi

Enerji: İş yapabilme yeteneği

Kinetik enerji: Hareketten kaynaklanan enerji

Potansiyel enerji: Konum ya da durumdan kaynaklanan enerji

Çekim potansiyel enerjisi: Yükseklikten kaynaklanan enerji

Esneklik potansiyel enerjisi: Sıkışma/gerilmeden kaynaklanan enerji

✓Kendini Dene

Cevabını seç, hemen doğru mu yanlış mı öğren!

1. Aşağıdakilerin hangisinde fiziksel anlamda iş yapılır?

2. Fiziksel anlamda iş yapılması için hangi şartlar birlikte gerçekleşmelidir?

3. İşin birimi hangisidir?

4. Tepsiyi elinde tutarak düz bir yolda yürüyen garson, tepsiye uyguladığı kuvvetle neden iş yapmaz?

5. Enerji nedir?

6. Kinetik enerji hangi faktörlere bağlıdır?

7. Aşağıdakilerden hangisinin kinetik enerjisi yoktur?

8. Aynı kütleli iki saksıdan biri 2. katın, diğeri 5. katın balkonunda duruyor. Hangisinin çekim potansiyel enerjisi daha fazladır?

9. Kurulmuş bir oyuncak arabanın yayında hangi enerji depolanmıştır?

10. Aşağıdakilerden hangisi kinetik ve potansiyel enerjinin ortak özelliğidir?

11. “Uçmakta olan bir kuş hem kinetik hem potansiyel enerjiye sahiptir.”

12. “Duvarı uzun süre iterek çok yorulan bir kişi fiziksel anlamda iş yapmıştır.”

Puanın: 0 / 12

✏️ Boşlukları Doldur

Önce kendin düşün, sonra “Cevapları Göster” düğmesine bas.

İş yapabilme yeteneğine enerji denir.
İş ve enerjinin birimi joule‘dür.
Hareketten kaynaklanan enerjiye kinetik enerji denir.
Çekim potansiyel enerjisi kütleye ve yüksekliğe bağlıdır.
Gerilmiş lastikte esneklik potansiyel enerjisi depolanır.

★Kısaca Hatırla

Fiziksel iş = kuvvet uygulanması + cismin kuvvet yönünde yer değiştirmesi.
İş, kuvvete ve yer değiştirmeye bağlıdır. Birimi joule (J).
Duvarı itmek, çanta tutup beklemek, tepsiyle yürümek, ders çalışmak → iş yok.
Enerji: iş yapabilme yeteneği. Birimi joule.
Kinetik enerji: hareket enerjisi → kütle ve sürate bağlı.
Çekim potansiyel enerjisi → kütle ve yüksekliğe bağlı.
Esneklik potansiyel enerjisi → sıkışma/gerilme miktarına ve cismin türüne bağlı.

Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli · FB.7.2.1 Fiziksel anlamda yapılan işin bağlı olduğu faktörlere ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme · FB.7.2.2 Enerji çeşitlerinden kinetik ve potansiyel enerjiyi karşılaştırabilme