İş
İŞ
Bir kuvvet bir cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettiriyorsa, kuvvet bu cisim üzerinde iş yapmış olur.
Kuvvet uygulayarak gerçekleştirilen enerji aktarımına iş denir ve W ile gösterilir. Skaler bir büyüklük olan işin SI sistemindeki birimi joule (J) dür.
Fiziksel anlamda bir iş yapılabilmesi için aşağıdaki üç şartın sağlanması gerekir.
- Bir kuvvet olmalıdır.
- Bu kuvvet cisme yol aldırmalıdır.
- Kuvve ile yol aynı doğrultuda olmalıdır.
Kütlesi m olan bir cisme uygulanan F kuvveti cismi kendi doğrultusunda ?x kadar yer değiştirmiş ise yapmış olduğu iş;
İş = Kuvvet x Yer değiştirme bağıntısıyla hesaplanır. Formül olrak yazacak olursak W = F . ?x
İş birimi Joule (J), Kuvvet birimi Newton (N) ve Yer değiştirme birimi metre (m) olarak alınır.
ÖRNEK 1: 3 kg kütleli K cismi 5 N luk F kuvvetinin etkisinde 10 m hareket ediyor. Cismin hareketi sırasında F kuvveti kaç J lük iş yapar? (W=50 J)
ÖRNEK 2: Bir seyyar satıcı, yere paralel 300 N luk bir kuvvet uygulayarak arabasını yatay zeminde 50 metre hareket ettiriyor. Bu sürede satıcının arabaya uyguladığı kuvvetin yaptığı işi bulunuz. (W=15000J = 15 kJ) notbak.com
ÖRNEK 3: 
Sürtünmesi önemsiz yatay düzlemdeki 3 kg kütleli cisim, büyüklükleri verilen F1, F2 ve F3 kuvvetlerinin etkisiyle 5 m yol alıyor.
a) Hangi kuvvetler iş yapmıştır?
b) 5 metre yolun sonunda yapılan net iş kaç joule dür? (Wnet= 150 J)
Eğer bir cisme ağırlığına eşit büyüklükte kuvvet uygulanarak ?h kadar yüksekliğe çıkarılırsa, cismin üzerine yapılan iş, cismin m.g ağırlığı ile ?h yüksekliğine çıkarılması durumunda yapılan iş;
W = F.?h
W = mg.?h
Cismin sabit hızla ?h kadar yükseltilebilmesi için uygulanacak kuvvetin cismin ağırlığına eşit büyüklükte olması gerekir.
ÖRNEK 4: Bir vinç 2500 N ağırlığındaki bir yükü sabit hızla 4 katlı bir binanın çatısına çıkarıyor. Binanın her bir katının yüksekliği 3 m olduğuna göre, vinçin uyguladığı kuvvetin yaptığı işi bulunuz? (W= 30 kJ)
Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş
Eğer cisim sürtünmeli bir yüzey üzerinde hareket ediyorsa, cisme hareket yönünün tersi yönünde bir sürtünme kuvveti (Fs) etki eder. Bu durumda sürtünme kuvveti de iş yapar. Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş sürtünen yüzeyler üzerinde ısı enerjisine dönüşür. ?x yolu boyunca sürtünme kuvvetinin yaptığı iş; Ws= Fs.?x ifadesi ile hesaplanır.
ÖRNEK 5: Sürtünmeli bir yüzeyde bir cisim 20 N luk kuvvetle 40 m çekiliyor. Cisimle yüzey arasındaki sürtünme kuvveti 8 N olduğuna göre;
a) Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş,
b) Net kuvvetin yaptığı iş kaç joule olur? a)320 J b) 480 J
İş bağıntısında kullanılan yer değiştirme miktarı, kuvvetin etkin olduğu süre içerisindeki yer değiştirme miktarıdır. Kuvvetin uygulandığı süre içinde ne kadar yer değiştirme gerçekleşmiş ise bu değer dikkate alınır.
Ekleyen : dersimiz.com