[]

Manyetizma ve enerjinin korunumu hakkında basit bir soru

Elimizde bir mıknatıs, bir kağıt, bir de buzdolabı gibi metal bir yüzey olsun. kağıdı mıknatıs ile buzdolabı arasında sıkıştıralım. Aslında örneği vermem için kağıda gerek yok, mıknatısın kendisi de yeter ama böyle daha açık oluyor sanırım.

Şimdi normalde, elimizde mıknatıs olmasa, o kağıdı buzdolabının yüzeyine yapışık, h yüksekliğinde tutabilmememiz için bir çeşit enerji harcamamız gerekiyor. mesela parmağımızla bastırabiliriz ki burada yapılan bir iş var, kağıt parmak ve buzdolabı ile olan sürtünme kuvvetine karşılık yerçekimine yenilmiyor ki orada asılı kalıyor.

Fakat oraya bir mıknatıs koyduğumuzda, sanki "bedavaya" onu orada havada asılı tutuyormuşuz gibi oluyor. mıknatısın kendi kütlesi de aynı şekilde, bedavaya asılı kalıyormuş gibi oluyor.

Sanıyorum hemen hemen bütün devridaim makinesi denemelerinin manyetizma kulanıyor olması burada içgüdüsel olarak farkettiğimiz "beleşlik" sebebiyle oluyor(mıknatısları hemen herkesin eğlenceli bulmasının da bu beleşliğin görünümün doğanın görünen manyetizma harici yasaları ile ilk görüşte bağdaşmamasının verdiği ilginçlik olduğunu düşünüyorum). zira ben çocuk yaşımda mıknatısların birbirini nasıl ittiğini falan gördükten hemen sonra aklıma bu kuvvetle kendi kendien dönen bir motor yapılabileceği gelmişti.

Tabi bunun bugün kullandığımız yasalarla mümkün olmadığını biliyorum zaten sormak istediğim şey de bu değil.

Benim merak ettiğim şey, o kağıdı orada başka bir kuvvet kullanmadan nasıl tutuyor olabildiğimiz. Bu durumda mıknatıs sonsuz bir enerji kaynağı olmuş olmuyor mu? Kağıdı mıknatısla buzdolabı arasına sıkıştırıyorum ve artık bir daha kağıdı orada tutmak için enerji harcamama gerek kalmıyor.

Daha büyük-kuvvetli bir mıknatıs ve metale onunla tutturulan daha büyükçe plastik bir parça düşünürseniz belki benim "bedava" görüşüm hakkında daha net bir fikir sahibi olabilirsiniz, o parçayı orada havada asılı tutmak için bir enerji harcanması gerekiyor aslında ama mıknatıs bunu tek başına ekstra bir enerji kullanmaya gerek kalmadan yapabiliyor olacak.

Bunun fiziksel olarak açıklaması nasıl olabilir, enerjinin korunumuna göre?

Benim aklıma gelen açıklama şu: Bir mıknatısın manyetik olma özelliği zaman içinde kayboluyor yani sınırsız değil, ve aynı zamanda bir maddenin mıknatıslık özelliği kazanması için harcanan enerji, o kağıdı, mıknatısın hayatı boyunca havada tutmak için harcanacak enerjiden fazladır. (sistemin 100% verim ile çalışmayacağını öngörürsek)

Ancak açıklamamın doğruluğu konusunda hiç bir fikrim yok. Mıknatısların gerçekten ömrü var mı ve o özelliği kazanmak için büyük enerjiler mi harcanıyor(doğada veya yapay olarak) bilemiyorum, yardımınızı bekliyorum.

 
evet enerjisi gitgide tükeniyor ama bu yavaş bi şekilde oluyor, beleş enerji verdiği doğru ama bunla yapılan motorlar güçsüz hantal oluyorlar. zamanında ucu mıknatıs olan bütün tornavidalarım kullanmadığım halde bu özelliğini kaybetti.


  • sourlemonade  (24.02.08 13:35:23) 
Şurda kısaca açıklamış:
www.coolmagnetman.com

yardımcı olur umarım.
  • ermanen  (24.02.08 13:38:10) 
O kağıdı almak için mıknatısı çekerken kuvvet uygulamanız gerektiğini unutuyorsunuz.


  • paranormal  (24.02.08 15:34:08) 
paranormal, hayır unutmuyorum. aslında tam olarak o yüzden sordum, kağıdı almak için mıknatısı çekerken kuvvet uygulamam gerekiyorsa, orada halihazırda bir kuvvet var demektir. yoksa kuvvet harcamadan onu oradan alabilirdim. yerçekimine karşı bir duruş var orada. bozuk parayı koyduğumda durmuyor mesela... mıknatısı koyunca duruyor(ki doğal, mıknatıs olduğu için) fakat sorum limitleri ile ilgili. dediğini tam olarak alakalı bulmıyorum yani.

ermanen sağol, makaleleri inceleyeceğim. biraz devridaim makinesi eleştirisi tadında yaklaşmış aslında, buradaki noktam tam olarak o değil basit bir enerji korunumu açıklaması arıyorum.

yani "o mıknatısa mıknatıslık özelliğini vermek için harcanan enerji ile o kağıt ve mıknatıs orada mıknatısın ömründen daha uzun süre asılı tutulabilir" önermesini doğrulamak istiyorum aslında.

yine de daha basit açıklamaları olanları dinlemek isterim.
  • kurukafa  (24.02.08 16:17:44) 
bir maddeye manyetik enerji yuklemek icin cok az enerji gerekir, içindeki kendi enerjisi aslında biz yuklemiyoruz sadece atomlarını dizip ortaya cıkarıyoruz yani verim acısından yuksek verim alıyoruz. maddelerin kendi enerjileri var atomların baglarında saklı bunlar barutu yakmak icinde hic enerji gerekmez ama cıkan enerji hayvanidir. işte limitleri belirlemek lazım bunun da bi birimi vardı ama unuttum neomidyum mıktanıslar var onlar cok guclu mesela google da aratırsanız satan firma yanına güç olarak birimini koyuyor. ama ne kadar süreyle bu gücü korur orası mechul.


  • sourlemonade  (24.02.08 18:20:31) 
kurukafa sorununc evabi 'is' tanimi ile alakali. kagit-buzdolabi-miknatis uclusunde sadece uc is var:
1. miknatisi yapistirmak (manyetik kuvvetler sayesinde)
2. miknatisi ayirmak (manyetik kuvvetlere karsi)
3. kagidi miknatis-buzdolabi arasinda cekistirmek (surtunme kuvvetine karsi
bunun haricinde yapilan bir is yok. durum agacin uzerine cikmak, dalda oturmak ve agactan asagi inmekle tamamen ayni. dalda otururken de bir is yapilmiyor :)

miknatisin zamanla miknatisligini kaybetmesi (ve bu arada 'aciga cikan' enerji) ise tamamen ayri bi konu. polarizasyon-depolarizasyon-repolarizasyon iliskisinde harici manyetik alan ve sicaklik etkili iki faktor. mekanik gerilmeler gibi baska faktorler de var ama onlarin da tamamini sicaklik uzerinden degerlendirmek mumkun. detaylarini dilersen ayrica anlatirim.

en.wikipedia.org (bu is ile alakali kisim)
en.wikipedia.org (bu da polarizasyon ve depolarizasyon ile alakali fikir verir biraz daha)
  • feeling the blanks  (24.02.08 21:33:56) 
mıknatıslanan maddenin kalitesi de önemlidir belki, 10 yıl önce mıknatısladığım hediye gelen bi tornavidam var hâlâ koruyor özelliğini


  • joe feyzullah  (24.02.08 22:02:01) 
feeling the blanks teşekkür ederim açıklama için. ama sorumu cevaplamıyor.

söylediğin şeyi anlıyorum, evet olaya iş açısından bakınca bir yere kadar gelebiliyoruz fakat ben mıknatısın manyetik kuvvetinin sürekli yaptığı işin limitlerinden bahsediyorum. iş bu haliyle ağacın üzerine çıkmak oturmak ve inmekten farklı bir hal kazanıyor. çünkü mıknatıs yerine demir para kullansam, buzdolabına kağıtla beraber yapıştırsam, elimi çektiğim anda ikisi de düşecekler. enerjinin korunumu prensibine göre bu çok doğal, iş yaparak para ve kağıdı bir yüksekliğe çıkartıyorum. bir yükseklikte potansiyel enerjileri var. bırakınca yerçekimi etkisiyle potansiyel enerjileri kinetik enerjiye dönüşüyor giderek ve yere doğru ivmeleniyorlar.

fakat mıknatıs kendini de kağıdı da orada tutuyor.

yani ben onu bıraktığım anda sürekli bir "iş" yapmaya devam ediyor. bu işi yapmak için enerjiye ihtiyacı var. bu enerji mıknatıslık özelliğinde var. fakat bu özelliği kazanması için harcanan enerji, orada sürekli buzdolabına yapışık ömrü dolana(ve bir gün oradan düşene) kadar yaptığı toplam iş için gereken enerjiden fazla mı? enerjinin korunumuna göre böyle olması gerek.

yani onu oraya kaldırmak vs gibi işlerden bağımsız olarak konuşuyorum, onlar her madde için geçerli, fakat her madde bıraktığımda orada öylece asılı durmuyor. bu aradaki farkı iyi anlatamıyorum sanırım.

veya açıklamaları anlamadığımı düşünüyorsanız onu da belirtin, o da olabilir. :)
  • kurukafa  (24.02.08 23:43:27) 
Buradaki sorun aslında bir kavram sorunu, soruda enerji ve kuvvet kavramlarını birbirlerine karıştırılmış.

Aslında tespit doğru bir kısım devridaim makinelerinin (benim henüz enerjinin korunumu ilkesinden bir haber iken yapmaya çalıştığım da dahil) çalışmamasının sebebi de bu hatanın sebebi ile aynı enerji ve kuvvet birbirlerinden farklı şeylerdir.

Yaptığım aslında feeling the blanks in yazdıklarını ayrıntılandırmaktan başka bir işe yaramayacak

Şimdi enerji aslında iş yapabilme yetisidir. Bir çok farklı halde bulunabilmesine karşın (ısı hareket potansiyel kütle vs.) bizim sorunumuz ile ilgili problem potansiyel enerji ile alakalı.

Bir cismin potansiyel enerji sahibi olabilmesi için o cismin aynı zamanda bir kuvvet alanı içinde olması gerekir. Yani cismimiz uzayda belirli bir noktada iken kendisine belirli bir yönde belirli bir büyüklükte bir kuvvet etki etmeli. Bu kuvvetin yönü ve büyüklüğü o cismin oraya geldiği yoldan bağımsız olmalı (fiyakalı söylersek alan korunumlu olmalı). Şimdi diyelim böyle bir alanımız var (bizim sorularımızdaki alan yer çekimi alanı cisimleri basitçe dünyanın merkezine doğru çekiyor). Bu durumda cisimlere kütleleri ve yerden bulundukları yükseklikler ile orantılı olarak bir potansiyel enerji atayabiliriz

Bu arada not bir cimin enerjisi ile o cisme uygulanan kuvvet arasındaki bağlantı şu şekilde ifade edilir (cisme uygulanan kuvvet yönünde cisim hareket ettiği kadar cismin enerjisi değişir.

Potansiyel enerjiyi de bu yukarıdaki bağıntıyı kullanarak atarız cisimlere. Uzayda bir nokta buluruz o noktanın potansiyel enerjisini 0 kabul ederiz. Ve cismimizi o noktadan bir diğerine belirli bir kuvvet uygulayarak taşırız. Eğer cismimizin kinetik enerjisi başlangıç noktasında ve sonuçta geldiği noktada aynı ise o cismin üzerine yapılan işin o cismin potansiyel enerjisine dönüştüğünü söyleriz. Ve bu yöntem sayesinde uzayda her noktadaki cisme potansiyel enerji atamamız mümkün olur

Bizim sorumuzda cismin üzerindeki enerjiyi yaratan kuvvet yer çekimi kuvveti. Cismimizin bulunduğu konumdaki enerjisi ise m*h*g olsun. Şimdi dikkat cisme bu enerjiyi kazandıran yer çekimi kuvveti değil. Bu kuvvet size sadece alanı yaratıyor. O alanda farklı bir noktaya çıkmak ise bir başka kuvvetin cismi hareket ettirmesini gerektirir. İşi yapan da cismin enerjisini değiştiren de odur. Dolayısı ile cisim hareket etmez ise, enerjisi üzerine uygulanan kuvvetin şekli ya da biçimi ile değişmez.

Dolayısı ile bir cismi belli bir potansiyelde tutan hede o cisim üzerinde iş yapıyor o cismin enerjisine katkıda bulunuyor değildir. Yani barajlar tuttukları su kütlesi üzerinde iş yapmazlar, yani çivi duvarda tuttuğu tablo üzerinde iş yapıyor değildir. Bizim mıknatıs da tuttuğu kağıt üzerinde iş yapmıyor. Bir masa üzerindeki vazoyu orada tutmak için iş yapmaz. Bir zebra ayakta uyurken (bacaklarını masa ayağı gibi kilitleyebilir zebralar) iş yapmaz ve yorulmaz. Potansiyeli yerli yerinde tutmaya kinetiğe dönüşmesine engel olmaya yarayan şey kuvvettir enerji değildir, ve potansiyel enerjiye sahip cismin durduğu yerde durmasını sağlamak için uyguladığımız kuvvet ile iş yapmış olmayız. Mıknatıs olmasa idi kağıt düşecekti, doğru. O halde mıknatıs kağıdın düşmesini engelliyor, doğru. O halde kağıdın düşmemesi için kuvvet uyguluyor, doğru. O kuvvet kendi kendine bırakıldığında olacak olan bir şeyin olmasını engelliyor ve dolayısı ile iş yapıyor, yanlış. Olacak olan bir şeyi engellemek iş yapmak değildir. Çünkü Engellemek için bahsi geçen düzenek ile potansiyel enerjiye sahip cisme uygulanan kuvvet cismin potansiyel alandaki yerini ve dolayısı ile potansiyel enerjisini değiştirmemektedir. Peki biz ayakta çanta tutarken iş yapmadığımız halde (çanta üzerine uyguladığımız kuvvet ile yer değiştirmiyor ise) yoruluruz. Bunu yapan alelade bir çivi olsa yorulmayacağı halde? (ona aşağıda değineyim)

Evet bir mıknatıs ile çok büyük bir kütleyi belirli bir noktada tutabilirsiniz. Ama o kütleyi oraya çıkaran mıknatıs olmadığı sürece mıknatıs iş yapmamıştır. Eğer çıkaran mıknatıs ise o zaman mıknatıs cismin üzerine uyguladığı kuvvet ile cismin yerini değiştirmiş iş yapmıştır. Siz onu eski haline getirip mıknatıstan ayırmak için tekrar iş yapmalısınızdır.

Bizlerin çanta taşırken yorulmamızın sebebi ise kaslarımızın o yükü taşıyabilmek için kasılmak zorunda olmalarıdır. Kaslarımız kasılır iken kas hücrelerinin içinde bir sürü şey sürekli hareket eder. Çalışan kasalar ısınır enerji harcar ve dolayısı ile iş yaparız. Kaslarımızın içinde uyguladığımız kuvvete karşılık bir hareket olmakta ve dolayısı ile bir iş oluşmakta ve bizler de yorulmaktayızdır.
  • selfadjoint  (25.02.08 02:02:39) 
1
buraya yazılanların hakları Sir Anthony Hopkins'e aittir.
yazan eden compumaster, ilgilenen eden fader
modere edenler angelus, Artibir, aychovsky, baba jo, basond, compumaster, deckard, duyulmasi gerektigi kadar, fader, fraise, groove salad, kahvegibi, kaymaktutmayansicaksut, kibritsuyu, monstro, pandispanya, robin, ron dennis
bu sitede yazılanların hiçbiri doğru değildir. site içeriği küçükler için sakıncalı olabilir. yazılardan yazarları sorumludur. kaynak göstermeden alıntılanamaz. devlet tarafından atanmış bir kurumun internet üzerinde kimin hangi bilgiye ulaşıp ulaşamayacağına karar vermesi insan haklarına aykırıdır. web siteleri kullanıcıların istekleri doğrultusunda bağlandıkları yerlerdir. kullanıcılar isterlerse bir web sitesine bağlanmayabilirler. bu güçleri ve imkanları mevcuttur. bir kullanıcı bir siteye bağlanmak istiyorsa bu onun tercihi ve hakkıdır. bağlanmak istemiyorsa bu yine onun tercihi ve hakkıdır. halkın kendisine hizmet etmesi için görevlendirdiği kurumlar hadlerini aşıp halka neye ulaşıp ulaşmayacağını bilmeyen cahil cühela muamelesi edemezler. ebeveynlerin çocuklarını sakıncalı içeriklerden koruması için çok sayıda bedava ve ücretli yazılım mevcuttur. bu yazılımlar bir web tarayıcısını kullanmaktan daha karmaşık teknik bilgi gerektirmemektedir. devletin milletini küçük düşürmesi ve ebleh yerine koyması yasaktır. Skimlinks ile linkler üzerinden yönlendirme payı alınmaktadır.