Süphan Dağı Efsanesi
Süphan Dağı'nın zirvesine dair eski bir efsane anlatılırdı. Zirvede, gizli bir geçidin bulunduğu, bu geçidin ardında ise dünyadaki tüm hazinelerden daha değerli bir servetin saklı olduğu söylenirdi
Ancak bu hazinenin peşine düşen cesur insanların çoğu bir daha geri dönemedi.
Ozan da bu hikayeyi duyanlardan biriydi. Zeki ama tembelliğiyle tanınan, kolay yoldan zengin olma hayalleri kuran bir gençti.
Efsanenin büyüsü ona direnilmez bir çağrı yapıyordu.
Süphan Dağı, sert iklimi ve zorlu doğasıyla ünlüydü. Yüksek doruklarında karın hiç eksik olmadığı bu sarp dağa tırmanmak, cesaret ve dayanıklılık gerektirirdi.
Ozan, gerekli ekipman ve yeterli yiyeceği alarak yola koyuldu. İlk günler kolay geçti, ancak zirveye yaklaştıkça yorgunluğu arttı. Soğuk rüzgarlar, kar fırtınaları ve çığ tehlikesi, genç maceracıyı yıprattı.
Ama Ozan, azmiyle tüm engellere meydan okudu ve haftalar sonra geçide ulaşmayı başardı.
Zirveye vardığında, gözlerinin önünde uçsuz bucaksız bir uçurum belirdi. Uçurum, onun bulunduğu yerle karşı tarafı ayıran aşılmaz bir engel gibiydi.
Yine de pes etmeyen Ozan, çevresini araştırdı ve uçurumun ötesinde gizlenmiş bir kapı fark etti. Kapı ağır, sağlam bir yapıya sahipti ve üzerinde 3 anahtar deliği bulunuyordu.
Yanında ise “Evet” ve “Hayır” yazılı 6 anahtar yer alıyordu.
Bir kayanın üzerine kazınmış yazılar dikkatini çekti:
“Hazineye ulaşmak istiyorsan, her anahtar deliğinin altındaki sorunun cevabına uygun anahtarı seçmelisin. Unutma, sadece bir hakkın var ve yanlış cevap verirsen buradan asla geri dönemezsin!”
Bu uyarı Ozan’ı kısa süre tereddüte düşürdü. Ancak zorlu bir yolculuğun ardından buraya kadar gelmişti. Vazgeçmek olmazdı.
Derin bir nefes alarak kapının önünde durdu ve ilk soruya baktı.
1. Anahtar deliğinin altındaki yazıyı okudu:
“Öğretmen, öğrencisine sorar: ‘Bana iş ile ilgili bir örnek verir misin?’ Öğrenci: ‘Kitap okuma işini çok seviyorum.’
Sizce öğrencinin verdiği cevap doğru mudur?”
Ardından 2. anahtar deliğinin altındaki yazıyı okudu.
“Adamın biri, 300 adet tuğlayı beşinci kata çıkarması için iki işçi tutar. İlk işçi, tuğlaları makara sistemiyle üç defada taşır. İkinci işçi ise tuğlaları sırtında taşıyarak 30 defada çıkarır. İkinci işçi daha yorulduğu için daha fazla ödeme istemektedir. Sizce iş sahibi bu talebi kabul etmeli midir?”
Son anahtar deliğinde de yazılan şuydu;
Büyük bir kuvvet uygulayarak duvarı itmeye çalışan fakat duvarı yerinden oynatamayan birinin yaptığı iş, az kuvvet uygulayarak küçük bir kalemi hareket ettiren birinin yaptığı işten fazla mıdır?
Cevaplar ve devamı konunun sonunda!
Günlük hayatımızda iş kelimesini sıklıkla kullanırız.
Örneğin yarın işe gideceğim inşallah, Çok işim var bugün gibi kelimeleri duymuşuzdur.
Acaba günlük hayatta kullandığımız iş kelimesi ile fiziksel anlamda kullanılan iş kelimesi aynı mıdır?
Fiziksel İş Nedir?
Bir cisme kuvvet uyguladığımızda eğer o cismi kuvvetin yönüne doğru hareket ettirebilirsek iş yapmış sayılırız.
Mesela aşağıdaki örnekte bir cisme kuvvet uygulanmış ve cisim kuvvetin uygulandığı tarafa hareket etmiştir. Bu durumda o kişi iş yapmış sayılır.
Buna benzer olarak, alışveriş arabasını ittiren veya çeken bir kişi, topa yukarı yönlü kuvvet uygulayıp topu yukarı fırlatan çocuk birer iş yapmış sayılır çünkü bunlar hem kuvvet uygulamış hem de cisim kuvvetin uygulama yönüne doğru hareket etmiştir.
Peki cisimlere sadece kuvvet uygulamak iş yapmamız için yeterli midir?
Örneğin eşeğini çekmeye çalışan fakat bunu başaramayan biri de iş yapmış sayılır mı?
Bu kişi eşeğe kuvvet uyguladığı halde eşeğin yerini değiştirmediği için iş yapmış sayılmaz.
Bununla beraber cisme uygulanan kuvvetin cismi ne kadar uzaklığa taşıdığı da önemlidir örnek verecek olursak, bir kuvvetin cismi 2 metre uzağa götürdüğünde yaptığı iş, 1 metre uzaklığa götürdüğünde yaptığı işin iki katıdır.
Yani cismin taşındığı mesafe işin büyüklüğünü belirler.
Fiziksel anlamda iş yapmak için enerji harcamak gerektiği için iş birimi de enerji birimi olan joule’dir. 1 N kuvvet altında 1 metre yol alan cismin yaptığı iş 1 joule’dir.
Joule, kısaca J harfi ile gösterilir.
Enerji
Acıktığımız zamanlarda çok halsiz oluruz çünkü yiyecek almadığımız için enerjimiz azalmaya başlar bunun sonucunda da kendimizi halsiz hissederiz.
Günlük işlerimizi yapmamız için vücudumuz enerjiye ihtiyaç duyar. Örneğin annelerimizin bulaşıkları yıkaması, babalarımızın ise ev içinde daha fazla kuvvet gerektirecek işlerde annelerimize yardımcı olması için enerjiye gereksinim duyarlar.
O halde enerji iş yapabilme yeteneğidir denilebilir. Enerjinin birimi, işin birimi ile aynıdır yani joule’dir.
Enerji, kinetik enerji ve potansiyel enerji olarak iki grupta incelenebilir.
a- Kinetik enerji:
Kinetik hareketli işlevler için kullanılan Fransızca bir kelimedir. Kinetik enerji ise hareketli cisimlerin sahip olduğu enerjidir.
Mesela, hızla yuvarlanan bir misket, kinetik enerjiye sahiptir ve bu enerjisini durmakta olan bir miskete çarptığında aktarabilir böylece o misketin de hareket etmesini sağlayabilir, bunun sonucunda duran misket üzerinde iş yapabilir.
Kinetik enerjiye başka bir örnek de esmekte olan rüzgarı verebiliriz. Rüzgar estiği zaman hareketinden dolayı bir enerjiye sahip olur. Bu enerjiyi kullanarak yel değirmeninin dönmesini sağlayabilir veya daha şiddetli bir şekilde olursa çatıların uçmasına neden olabilir.
1- Kinetik enerji nelere bağlıdır?
Bir etkinlik yapalım!
Malzemeler:
- 3 adet farklı boyutlarda oyuncak top
- Düzlem için 40 - 50 cm uzunluğunda pürüzsüz tahta
- Cetvel
1. Adım
- Öncelikle düzlemi iki adet kitap üzerine şekildeki gibi bırakalım,
- Toplardan birini düzlemin alt kısmına yerleştirelim,
- İkinci topu düzlemin üst kısmından serbest düşüşe bırakalım,
- Hareket halindeki topun diğer topu ne kadar uzağa ittiğini not alalım.
2. Adım
- 1. adımdaki işlemleri bu defa kitap sayısını üç yaparak tekrar edelim ve uzaklığı not alalım.
3. Adım
Verileri tabloya not aldığımızda muhtemelen aşağıdaki gibi bir tablo elde ederiz
| Kitap sayısı | Yukarıdan bırakılan topun sürati | Topun ulaştığı uzaklık (cm) |
| 2 | Yavaş | 10 cm |
| 3 | Hızlı | 25 cm |
Etkinlik sonunda, top ne kadar yüksekten bırakılırsa hızının da o kadar arttığını ve hızı artan topun diğer topu daha fazla uzaklığa ittiğini gördük.
Bu durum hız artarsa kinetik enerjinin de arttığını göstermektedir.
Bir etkinlik yapalım!
- Bir önceki etkinlikte yaptıklarımızı kitap sayısı sabit olmak şartıyla bu defa topun büyüklüğünü değiştirerek tekrar edelim ve verileri tabloya kaydedelim.
Verileri tabloya not aldığımızda büyük ihtimalle aşağıdaki gibi bir tablo elde ederiz
| Kitap sayısı | Yukarıdan bırakılan topun sürati | Topun ağırlığı | Topun ulaştığı uzaklık (cm) |
| 3 | Hızlı | Hafif | 25 cm |
| 3 | Hızlı | Ağır | 45 cm |
Etkinlikte de gördüğümüz gibi aynı hıza sahip fakat ağırlıkları farklı iki cisimden ağırlığı fazla olanın kinetik enerjisi de fazladır.
b- Potansiyel enerji:
Cisimler bulundukları konumlarından dolayı da enerji sahip olabilirler. Örneğin yüksek dağların zirvesinde yer alan kar yığınları bir enerjiye sahiptir ve çığ gibi olay sonucunda bunu işe çevirebilirler.
Bisiklet sürdüğümüzde yokuş aşağı inerken daha az yorulmamız, bu sırada yüksekliğimizden dolayı sahip olduğumuz enerjinin bize yardımcı olmasıdır.
Cisimlerin konumundan dolayı sahip olduğu bu enerjiye potansiyel enerji denilir. Potansiyel enerji, yükseklik potansiyel enerji ve esneklik potansiyel enerji olarak iki kısımda incelenir.
1- Yükseklik potansiyel enerjisi:
Yüksekte bulunan cisimlerin sahip olduğu enerjidir. Dağdaki kar, ağaçtaki armut, uçan kuş yükseklik potansiyel enerjiye sahiptir.
2- Esneklik potansiyel enerjisi:
Bir yayı sıkıştırdığımızda ona aslında enerji depolarız. Yayı serbest bıraktığımızda ise depolanan o enerjiyi işe çeviririz. Yay gibi esnek cisimlerin sahip olduğu enerjiye esneklik potansiyel enerjisi denir.
Esneklik potansiyel enerjisi, esnek cismin kalınlığına ve germe/sıkıştırma miktarına bağlıdır. Kalınlık, germe/sıkıştırma miktarı arttıkça enerji de artar.
Ozan soruları teker teker okuduktan sonra içinden “oh be çok şükür fen bilimleri dersini iyi dinlemişim, yoksa bu soruları bilmem imkansızdı!” dedi.
Sonra üzerinde “Hayır” yazılı üç adet anahtarları seçerek kapıyı açtı.
İçerinden gözleri kamaştıran bir ışık yayılıyordu. Heyecanla ışığa yaklaşan Ozan, ortada yüksekçe bir taşın üzerinde altın bir levhayı gördü ve levhanın üzerinde de dünyadaki tüm hazinelerden daha değerli şu ibareler yer almaktaydı;
Ozan dersini almıştı. Evet elinde çok değerli bir hazine vardı fakat üzerine işlenen yazı gerçekten de tüm hazinelerden değerliydi.
Artık çalışmaya ve çalıştığının karşılığı ile geçinmeye söz verdi.
Özetle
- Bir cisme kuvvet uygulayıp cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettirdiğimizde fiziksel anlamda iş yapmış oluruz.
- İşin birimi joule’dir ve J harfi ile gösterilir. 1 N kuvvet altında 1 m yol alındığında yapılan iş 1 J olur.
- Cisme uyguladığımız kuvvet arttıkça iş de artmaktadır.
- Cismin aldığı mesafe arttıkça iş artar.
- İş yapabilme yeteneğine enerji denir.
- Enerji birimi de joule’dir.
- Kinetik enerji, hareketli cisimlerin sahip olduğu enerjidir.
- Hız ve kütle arttıkça kinetik enerji artar.
- Potansiyel enerji, cisimlerin konumundan dolayı sahip olduğu enerjidir. Yükseklik ve esneklik potansiyel enerjisi diye türleri vardır.
- Yükseklik potansiyel enerjisi, yüksek bir yerde duran cisimlerin enerjisidir. Ağırlık ve yükseklik arttıkça artar.
- Esneklik potansiyel enerjisi, esnek cisimlerin sahip olduğu enerjidir. Kalınlık ve germe miktarı arttıkça artar.