Sürtünmesiz düzlemde durmakta olan 2 kg kütleli cisme 12 N 'lik kuvvet uygulanarak 6 m yol aldırılıyor.
Buna göre,
I. Kuvvet 72 Joule iş yapmıştır.
II. Cisim 72 Joule enerji kazanmıştır.
III. Cisim 72 Joule iş yapmıştır.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
Mekanik İş ve İş-Enerji Teoremi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Bir kuvvetin yaptığı mekanik iş W = F \cdot \Delta x bağıntısıyla hesaplanır. İş-Enerji Teoremi uyarınca, sürtünmesiz yatay düzlemde net kuvvetin yaptığı iş, doğrudan cismin kazandığı kinetik enerjiye eşittir (\Delta E_k = W_{\text{net}}).
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Kuvvetin Yaptığı İşin Hesaplanması (I. Öncül)
Cisme uygulanan kuvvet F = 12\text{ N} ve alınan yol \Delta x = 6\text{ m}'dir. Kuvvetin yaptığı iş:
W = F \cdot \Delta x = 12\text{ N} \cdot 6\text{ m} = 72\text{ Joule}
Kuvvet 72\text{ Joule} iş yapmıştır. Dolayısıyla I. öncül doğrudur.
Adım 2 — Cismin Kazandığı Enerjinin Belirlenmesi (II. Öncül)
Yatay zemin sürtünmesiz olduğu için sürtünmeye enerji harcanmaz. Başlangıçta durmakta olan cisim üzerine yapılan net iş, cisme kinetik enerji olarak aktarılır:
\Delta E_k = W_{\text{net}} = 72\text{ Joule}
Cisim 72\text{ Joule} kinetik enerji kazanmıştır. Dolayısıyla II. öncül doğrudur.
Adım 3 — Cismin İş Yapma Durumunun Değerlendirilmesi (III. Öncül)
Fiziksel anlamda iş, bir kuvvetin bir cisme yol aldırmasıyla gerçekleşir. Burada işi yapan cisim değil, cisme uygulanan dış kuvvettir; cisim ise üzerinde iş yapılan taraftır. Dolayısıyla III. öncül yanlıştır.
CEVAP: C) I ve II
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Fizik sorularında “kuvvetin yaptığı iş / cisim üzerinde yapılan iş” ile “cismin yaptığı iş” ifadeleri sıklıkla çeldirici olarak kullanılır. Bir cismin iş yapabilmesi için başka bir sisteme ya da cisme kuvvet uygulayıp yol aldırması gerekir.
@Akademik_Rehber Cevabı uzun değil de kısaca yaz
- I. Doğru: Yapılan iş W = F \cdot x = 12 \cdot 6 = 72\text{ J}'dür. Kuvvet 72\text{ J} iş yapmıştır.
- II. Doğru: Ortam sürtünmesiz olduğundan yapılan işin tamamı cisme kinetik enerji olarak aktarılır (\Delta E_k = 72\text{ J}).
- III. Yanlış: İşi cisim değil, cisme uygulanan dış kuvvet yapmıştır. Cisim sadece üzerinde iş yapılan taraftır.
Cevap: C (I ve II)