İş

Tanım: Kuvvet etkisiyle hareket ettirilen bir cisim için , kuvvetin hareket yönündeki değeriyle gidilen toplam mesafenin çarpımıyla bulunan skaler (sayısal, vektörel olmayan) değer. Cismin hareketi doğrultusunda F kuvveti ile bir cisim x kadar yol alırsa yapılan iş W=F.x olacaktır. Cismin hareketine dik olan bir kuvvet (hareket yönündeki kuvvet bileşeni sıfır olmasından dolayı) hiç iş yapmamış kabul edilir. Eğer bir cisim hareket etmiyor ne kadar kuvvet uygulanırsa uygulansın iş yapılmamış demektir. Eğer cisim , uygulanan kuvvetin yönünün tersine hareket ediyorsa negatif iş yapılmıştır. SI sisteminde birimi newton.metre (N.m) ve joule (J)'dur

---

Enerji

Tanım: Bir sistemin, başka bir sistem üzerinde iş yapabilme yeteneğinin veya gücünün ölçüsü olarak kabul edilen, doğrudan ölçülemeyen, skaler olan (vektör gibi yönü ve doğrultusu olmayan) bir nicelik. Enerji , evrenin yasalarının anlaşılması ve olayların daha kolay anlaşılması için kullanılan bir terimdir. Mekanik enerji (potansiyel enerji ve kinetik enerji), termal enerji, nükleer enerji, elektrik enerjisi, radyasyon enerjisi, kütle enerjisi gibi çok farklı şekillerde enerji türleri vardır ve enerji başka bir enerji türüne dönüşebilmektedir. SI sisteminde birimi newton.metre (N.m) ve joule (J)'dur

---

Mekanik Enerji

Tanım: Cisimlerin hareketleri ve durdukları konuma göre oluşan kinetik ile potansiyel enerjiye verilen genel isim

---

Kinetik Enerji

Tanım: Hareket eden bir cismin hareketinden kaynaklanan enerjisi. v hızıyla hareket eden bir cismin kinetik enerjisi E=mv^2/2 şeklinde hesaplanır.

---

Potansiyel Enerji

Tanım: Bir cismin konumuna veya fiziksel durumuna göre sahip olduğu (kendisinde depoladığı) enerji. Bir cismi belirli bir konuma getirmek için iş yapılır ve yapılan iş cisim üzerinde potansiyel enerji olarak depolanır. Örneğin yere göre h yüksekliğinde olan bir kütlenin potansiyel enerjisi E=m.g.h (m kütle, g yerçekimi ivmesi) ile bulunur.

---

Enerjinin Korunumu

Tanım: Bir sistem içinde toplam enerjinin her zaman korunacağını (dış sistemden enerji alma veya dışarıya enerji verilmediği , yani dış dünyadan isole olduğu sürece) belirten kural. Bir sistemde enerji başka enerji türlerine dönüşebilir ancak toplam enerji değişmez. Örneğin makanik bir hareket için, bir cismin kinetik enerji ile potansiyel enerji toplamı (süretünme olmadığı varsayılırsa) sabit olacaktır

---

Sabit Bir Kuvvet Etkisiyle Hareket Eden Bir Cismin İş Fonksiyonu

Sabit bir kuvvetin etkisindeki bir cismin, x kadar yol aldıktan sonraki hızı v ise, ilk hızı ile v arasındaki bağıntı aşağıdaki gibidir : 

 

 

F cisme etkiyen sabit kuvvet, x₀ ise başlangıç anındaki konum, v₀ ise başlangıç anındaki hızdır. Eşitliğin sol tarafına "iş" , sağ tarafındaki ilk ifadeye ise "Kinetik Enerji" adı verilmektedir

---

Kinetik Enerji Formülünün Çıkarılması ve İş-Enerji Değişimi

Kinetik enerji aşağıdaki formül verilmektedir :

 

Bu formül şu şekilde çıkarılabilir : 

Sabit bir kuvvetin etkisiyle hareket eden bir cisim sabit ivmeli hareket yapar. Sabit ivmeli bir harekette hız, ivme ve konum için aşağıdaki formül kullanılır : 

 

 

Netwon'un ikinci yasasındaki (a=F/m) ivme ifadesi bu formülde yerine koyulursa 

 

 

formülü elde edilmektedir.

Eşitliğin sol tarafındaki ifade "İş" kavramıdır. Sağ tarafındaki ilk ifade "Kinetik Enerji" formülüdür. Sağ tarafın ikinci ifadesi ise ilk andaki kinetik enerjidir. Yukarıdaki formül aynı zamanda kinetik enerji değişiminin işe eşit olduğunu gösterir

---

Özel Göreliliğe Göre Kinetik Enerji Formülü

Özel göreliliğe göre kinetik enerji formülü aşağıdaki gibidir : 

 

 

v, c hızına yaklaştıkça değer sonsuza yaklaşır. v>=c olduğunda değer anlamsız bir değer çıkar bu nedenle hiç bir cisim ışık hızını geçemez.  Üsteki mc² ifadesi durağan durumdaki bir kütlenin enerjisidir

 

---