Enerjinin Korunumu Yasası Nedir?

Enerjinin Korunumu Formülü 

Enerji korunumu yasası, fizikte Albert Einstein’ın özel göreliliğinden kuantum teorisine birçok alana ışık tutan bir kavramdır. 19. yüzyıldan bu yana kabul gören yasa, bugün fizik problemlerinin çözümünde kullanılmaktadır.

İzole bir sistemdeki enerjinin her durumda sabit kalacağına dair görüşlerinin fizik dünyasında kanıtlanmasıyla enerji korunumu yasası ortaya çıkmıştır. Yasaya göre sistem içindeki enerji dönüştürülebilir fakat artamaz veya azalamaz. Temeli Antik Yunan filozoflarının değin dayanan yasanın izleri, yaşamın içinde birçok noktada görülebilir.

Enerji Korunumu Nedir?

Fizikte enerji her daim temel konulardan birisi olmuştur. Enerjinin tanımı olarak bir sistemin iş yapabilme kapasitesi kabul edilir. Sistem içesindeki enerjinin sabit kalması korunumun tanımınıdır. Korunuma göre enerjinin yaratılabilmesi veya yok edilebilmesi söz konusu değildir. Kökeni Thales’e kadar dayanan yasanın tanımı resmi olarak ilk kez 1850 yılında William Rankie kullanır. Fizik dünyasında ortaya atılan pek çok teoride korunumundan yararlanılmıştır. Noether teoremi, özel görelilik, kuantum teorisi gibi fizikteki önemli gelişmelerde yasadan yararlanılmıştır.

Enerji Korunumu Yasası

Fizik dünyasındaki problemlerden yola çıkılarak dış etkenlerden etkilenmeyen bir ortamda bulunan enerjinin sabit kalacağı yönünde kabul edilen genel fikirler sonucu korunum yasası ortaya çıkar. Yasaya göre izole olan sistemde sürtünme de olmazsa korunum gerçekleşir. Sistem içerisindeki enerjinin toplamı hep aynı kalır. Bu durum enerjinin yoktan var edilemediğini ortaya koyar. Bunun yanı sıra enerjinin tüketilerek yok edilmesi de söz konusu olamaz. Yalnızca farklı biçimlere dönüşme söz konusudur.

Enerjinin Korunumu Formülü

Sürtünmesiz sistemde yer alan bir maddenin kinetik ve potansiyel enerji toplamları, mekanik enerji olarak nitelenir. Korunum formülünde mekanik enerji baz alınır. Dış etkenlerin ve sürtünmenin olmadığı ortamlarda korunabilir. Bir sistem içerisinde en baştaki mekanik enerjinin değerinin bilincindeyseniz uzak gelecekte dahi değerinin değişmeyeceğinden emin olabilirsiniz. Bu durumda formülü şu şekilde ortaya çıkar: MEilk = MEson. Bu durumda otomatik olarak kinetik ve potansiyel enerji toplamı da değişmez. Bir başka ifadeyle: KEilk + PEilk = KEson + PEson formülü ortaya çıkar.

Enerji Korunumu ve Enerji Dönüşümleri

Sistem içerisinde enerji farklı yollarla dönüşüme uğrayabilir. Bu dönüşüm genellikle kinetik ve potansiyel enerjinin birbirlerine dönüşmeleri veya bu türlerin iç enerjiye dönüşmesi şeklinde gerçekleşir. Bu da mekanik enerjinin iç enerjiye dönüşebildiği anlamına gelir. Fakat iç enerji potansiyel veya kinetik enerjiye dönüştürülemez. Yani iç enerjinin mekanik enerjiye dönüştürülmesi söz konusu değildir. Dönüşüm işlemleri sırasında enerjini artıp azalamadığı için korunum sağlanır.

Enerji Korunumu Örnekleri

Rutin yaşam içerisinde enerjinin üretildiği veya tüketildiğine dair yapılan yorumlar fiziğe göre bir enerjinin daha kullanışlı veya kullanılamaz biçime dönüşmesinden başka bir şey değildir. Yaşamın akışı içinde dönüşümler korunum yasası kapsamındadır. Dünya’nın temel enerji kaynağı olan güneş enerjisinin bitkiler tarafından kimyasal enerjiye dönüştürülmesi yaşam boyu görülen bir örnektir. Bir arabanın yokuştan aşağı inerken potansiyel enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürmesi veya bir sporcunun yediği yiyeceklerdeki kimyasal enerjiyi efor sarf ederken kinetik enerjiye dönüştürmesi rutin yaşamda gerçekleşebilen örneklerdir. Tüm bu dönüştürme işlemlerin temelinde toplam enerji korunur.