🌈 2026 TYT Fizik: Potansiyel Enerji Formülü Nasıl Bulunur?
Potansiyel enerji, bir cismin konumu veya durumu nedeniyle sahip olduğu enerjidir. Bu enerji, cisim serbest bırakıldığında kinetik enerjiye dönüşebilir. TYT Fizik sınavında sıkça karşılaşılan potansiyel enerji türleri yerçekimi potansiyel enerjisi ve esneklik potansiyel enerjisidir.
🍎 Yerçekimi Potansiyel Enerjisi
Yerçekimi potansiyel enerjisi, bir cismin yerden yüksekliği ile ilgilidir. Bir cismi yerden ne kadar yükseğe kaldırırsak, o kadar fazla yerçekimi potansiyel enerjisi kazandırırız.
- 🌍 Formül: Yerçekimi potansiyel enerjisi ($E_p$), kütle (m), yerçekimi ivmesi (g) ve yükseklik (h) ile doğru orantılıdır. Formülü şu şekildedir:
$E_p = m \cdot g \cdot h$
- 📏 Birimler:
- Kütle (m): kilogram (kg)
- Yerçekimi ivmesi (g): metre bölü saniye kare (m/s²) (genellikle 9.8 m/s² veya 10 m/s² alınır)
- Yükseklik (h): metre (m)
- Potansiyel enerji (Ep): Joule (J)
- 📝 Örnek Soru: 2 kg kütleli bir kitap, yerden 1.5 metre yükseklikteki bir rafta duruyor. Kitabın yerçekimi potansiyel enerjisi kaç Joule'dür? (g = 10 m/s²)
$E_p = m \cdot g \cdot h = 2 \cdot 10 \cdot 1.5 = 30 J$
💡 Esneklik Potansiyel Enerjisi
Esneklik potansiyel enerjisi, genellikle yaylarda depolanan enerjidir. Bir yayı sıkıştırdığımızda veya uzattığımızda, yayda esneklik potansiyel enerjisi birikir.
- ⚙️ Formül: Esneklik potansiyel enerjisi ($E_p$), yay sabiti (k) ve yayın denge konumundan olan uzaklığının (x) karesi ile doğru orantılıdır. Formülü şu şekildedir:
$E_p = \frac{1}{2} \cdot k \cdot x^2$
- 📏 Birimler:
- Yay sabiti (k): Newton bölü metre (N/m)
- Uzaklık (x): metre (m)
- Potansiyel enerji (Ep): Joule (J)
- 📝 Örnek Soru: Yay sabiti 200 N/m olan bir yay, denge konumundan 0.2 metre sıkıştırılıyor. Yayda depolanan esneklik potansiyel enerjisi kaç Joule'dür?
$E_p = \frac{1}{2} \cdot k \cdot x^2 = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot (0.2)^2 = 4 J$
📚 Potansiyel Enerji ile İlgili İpuçları
- 🤔 Referans Noktası: Yerçekimi potansiyel enerjisinde, yüksekliği belirlerken bir referans noktası seçmek önemlidir. Genellikle yer seviyesi referans noktası olarak kabul edilir.
- 🔄 Enerji Dönüşümü: Potansiyel enerji, kinetik enerjiye ve diğer enerji türlerine dönüşebilir. Örneğin, yüksekten bırakılan bir topun potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür.
- ⚠️ İş-Enerji Teoremi: Potansiyel enerji değişimleri, yapılan iş ile ilişkilidir. Bir cisme yapılan iş, potansiyel enerjisindeki değişime eşittir.
