Kinetik Enerji Nedir, Potansiyel Enerji ile Farkı Ne?

Enerji, varlığını her yerde hissedebileceğimiz muhteşem bir güç ve başta potansiyel ve kinetik olmak olmak suretiyle birçok türü mevcut. Her ne kadar fizyolojik dünyayla olan ilişkileri değişik olsa da, kinetik ve potansiyel enerji birbirini tamamlayıcı niteliktedir; sadece nasıl işlediklerini idrak etmek için ilk olarak bu iki enerji türünün ve daha genel olarak enerjinin ne işe yaradığını anlamamız gerekiyor. 

Enerjinin ve enerjinin alt birimlerinden olan kinetik ve potansiyel enerjinin ne olduğuna gelin birlikte bakalım. 

Enerji nedir? 

Kinetik ve potansiyel enerjinin ne işe yaradığını anlamamız için her şeyden ilkin enerji terimine hakim olmalıyız. Peki, enerji nedir? 

En rahat şekliyle anlatmak gerekirse enerji; herhangi bir nesneye uygulanmış olduğu süre o nesneyi harekete geçiren güce denir. Uygulanmış olduğu nesnenin kütlesi ile orantılı olduğundan fiziksek niceliklerden birisi olan enerjinin ne tür bir enerji bulunduğunu ise cismin yerçekimi benzer biçimde organik kuvvetlere karşı itme ve çekme yapabilme kabiliyeti belirler. En yaygın olarak malum enerji türleri ise potansiyel ve kinetik enerjidir. 

Enerjinin ne olduğundan kabaca bahsettiğimize nazaran şimdi aslolan mevzumuza dönebiliriz. 

Potansiyel enerji nedir? 

Kinetik enerjinin ne olduğuna geçmeden ilkin, ikisi arasındaki farkları daha net bir halde idrak etmek adına ilkin potansiyel enerjinin ne olduğuna bir göz atmamız gerekir. 

Sezgisel olarak kavraması birazcık zorluk derecesi yüksek potansiyel enerji, evrende mevcud iki ana enerji türünden birisidir. Potansiyel enerjiyi, iş yapma potansiyeline haiz olması durumunda etken olarak iş yapmayan yada herhangi bir cisme herhangi bir kuvvet uygulamayan enerji şeklidir diye de tanımlayabiliriz. Bir cismin potansiyel enerjisi hareketinde değil de konumundadır; kısaca özetlemek gerekirse konumun enerjisidir. 

Nesneler; geri tepme, yerçekimi yada kimyasal reaksiyonlar benzer biçimde kuvvetlerle denge pozisyonlarından çıkarılmadan ilkin enerji depolarlar. Buna, gerilmesi sonucu enerji depolayan bir ok yayı örnek verilebilir: Bu örnekte yayın gerilmesiyle depolanan potansiyel enerji, yayın özgür bırakılmasıyla oluşan, kinetik enerji olarak malum enerjinin ortaya çıkmasından mesuldür. Başka bir değiyşe potansiyel enerji için; kinetik enerji açığa çıkmadan ilkin depolanan, açığa çıktığında oluşacak olan kinetik enerjinin potansiyelidir de diyebiliriz. 

Kinetik enerji nedir? 

Kinetik enerji ise nesnelerin hareket etmesi için bir güce gereksinim olduğu belirgin olduğundan, potansiyel enerjiye kıyasla kavraması daha kolay bir enerji türüdür. 

Öteki katalizörlerin yanı sıra yerçekimi ve elastik güçler tarafınca harekete geçirilen potansiyel enerjinin özgür bırakılmasıyla kinetik enerji ortaya çıkar; kısaca potansiyel enerji konumun enerjisiyken, kinetik enerji hareketin enerjisidir. 

Bir nesneye herhangi bir güç uygulandığında bu, nesnenin kinetik enerjisinin artmasına neden olur. Kinetik enerjiyi belirleyen en mühim faktörlerse söz mevzusu nesnenin hız olarak ölçülen hareketi ve hacmidir. Kütle evrensel bir ölçü olsa da; bir nesnenin hareketi bir eksen çevresinde dönmesi, titremesi, ötelemesi yada bunların ve öteki hareketlerin kombinasyonuyla olmak suretiyle değişik şekillerde meydana gelebilir.  

Kinetik enerjinin titreşimsel, rotasyonel ve öteleme olmak suretiyle 3 tane alt dalı vardır. Adından da anlaşılabileceği suretiyle, titreşim enerjisi nesnelerin titremesiyle ortaya çıkarken; dönme enerjisi bir nesnenin dönmesi sonucu, öteleme enerjisi ise nesnelerin birbirleriyle çarpışması sonucu ortaya çıkar. Kinetik enerjinin bu üç alt dalı, malum evren süresince hareket halindeki enerjinin neredeyse tamamını oluşturur. 

Kinetik ve potansiyel enerji arasındaki farklar nedir?  

Bu iki enerji türü içinde birçok fark olmasıyla beraber, en belirgin diyebileceğimiz iki fark vardır:

Nesnenin durumu

Bu bahsettiğimiz iki enerji türü arasındaki en temel fark; potansiyel enerjinin olabilecek olanı, kinetik enerjnin ise olanı temsil etmesidir. Şu demek oluyor ki, potansiyel enerji için açığa çıkmayı bekleyen depolanmış, durağan enerji; kinetik enerji içinse hareket etmek için enerjiyi etken bir halde kullanan, hareket halindeki enerji diyebiliriz. Mesela; durağan haldeki bir salıncağın geriye doğru çekilmesiyle potansiyel, sallanmaya başlamasıyla da kinetik enerji ortaya çıkmış olur.  

Hız

Bir öteki mühim fark ise ‘hız’dır. Kinetik enerjinin temeli olan bu ölçünün potansiyel enerji ile hiçbir alakası yoktur. Aslına bakarsak bakacak olursanız hız, herhangi bir nesnenin kinetik enerji miktarını belirleyen denklemin en yaşamsal unsuruyken; potansiyel enerji denkleminde bir yeri yoktur. 

Potansiyel ve kinetik enerji örnekleri 

Potansiyel ve kinetik enerjinin tanımları ve farkları oldukça açık ve net olsa da, kimi zaman bu ayrımı yapmak zor olabiliyor. Hadi bu örneklerden bazılarını beraber inceleyelim. 

Gezegenler: 

Gezegenlerin Güneş, öteki yıldızlar ve kendi etraflarında yaptıkları hareketleri kinetik enerji olarak sınıflandırılır. Kendi yörüngelerindeki büyük cisimlere doğru çekilen gezegenler, yerçekimi kuvveti sebebiyle kütle merkezine doğru düşerler. Bu yörüngesel bir hareketle sonuçlanır- ve her hareket bir kinetik enerji biçimidir. 

Lastik: 

Lastikler, bulundukları duruma nazaran hem potansiyel hem de kinetik enerji olarak sınıflandırılabilirler. Gerilen bir lastik potansiyel enerji depolarken, aynı gerilen lastik salındığında bu enerji kinetik enerjiye evrilir.  Bu, bilhassa de lastiğin enerjisi başka bir nesneye aktarılıyorsa doğrudur ve bir sapan vesilesiyle fırlatılan bir taş bu duruma bir örnektir. 

Nehirler: 

Nehirler, işlemekte olan bir kinetik enerji örneğidir. Nehirlerde akan su devamlı hareket halindedir ve bu devamlı hareket de kinetik enerjiyi oluşturur. Bir nehrin potansiyel enerji olmasının tek yolu, nehire bir baraj yapılmasıdır. 

Bazı örneklerle beraber kinetik ve potansiyel enerji hakkında kabaca data verdiğimiz yazımız bu şekildeydi: sadece enerji terimini tam olarak idrak etmek için bu bilgiler doğal ki de kafi değil. Bununla beraber, yalnızca günlü yaşama değil; genel olarak tüm evrendeki fiziğin özüne nüfuz eden iki ana enerji biçiminin ne işe yaradığını idrak etmek, enerjinin doğasında çıkılacak derin yolculuklara temel hazırlayan iyi bir başlangıç noktasıdır.