Fen bilimleri dersinde bir eylemin “fiziksel anlamda iş” sayılabilmesi için belirli şartlar gerekir. Görsellerde yer alan kişilerin durumlarını inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayınız.
Görsel 1: Sandığı iterek hareket ettiren kişi
Görsel 2: Poşetleri sallamadan yatayda taşıyan kişi
A) Görseldeki kişilerden hangisi fiziksel anlamda iş yapmıştır?
B) Bir eylemin “fiziksel anlamda iş” sayılabilmesi için uygulanan kuvvet ile hareket yönü arasında nasıl bir ilişki olması gerektiğini açıklayınız.
Fiziksel Anlamda İş ve Kuvvet-Hareket Doğrultusu İlişkisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Fiziksel anlamda iş (W); bir cisme net bir kuvvet uygulanması ve cismin uygulanan kuvvet ile aynı doğrultuda yer değiştirmesi durumunda gerçekleşir (W = F \cdot \Delta x).
SORULARIN AYRINTILI ÇÖZÜMÜ
a) Görseldeki kişilerden hangisi fiziksel anlamda iş yapmıştır?
- Görsel 1’deki kişi fiziksel anlamda iş yapmıştır. Sandığa yatay doğrultuda bir itme kuvveti uygulanmış ve sandık bu kuvvetle aynı doğrultuda hareket ettirilmiştir.
- Görsel 2’deki kişi ise poşetleri taşırken yukarı yönlü (düşey) bir kaldırma kuvveti uygulamakta, fakat yatay doğrultuda ilerlemektedir. Kuvvet ile hareket doğrultusu birbirine dik (90^\circ) olduğu için poşetler üzerinde yer çekimine karşı fiziksel anlamda iş yapılmaz.
b) Uygulanan kuvvet ile hareket yönü arasındaki ilişki:
- Bir eylemin fiziksel anlamda iş sayılabilmesi için uygulanan kuvvet ile cismin hareket doğrultusunun aynı doğrultuda (paralel) olması gerekir.
- Kuvvet, hareket yönüyle aynı yönde olabileceği gibi zıt yönde de (örneğin sürtünme kuvveti gibi) olabilir; ancak doğrultuları kesinlikle çakışmalıdır. Kuvvet hareket yönüne dik ise fiziksel anlamda iş yapılmaz.
CEVAP:
- a) Görsel 1’deki kişi (Sandığı iterek hareket ettiren kişi)
- b) Uygulanan kuvvet ile hareket yönü mutlaka aynı doğrultuda (paralel) olmalıdır.
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Günlük hayatta yorulduğumuz her durum fizikte iş sayılmaz. Poşet, çanta veya tepsiyi elde sallamadan yatay yolda taşımak; kuvvet düşey, hareket yatay doğrultuda olduğu için sınavlarda en çok sorulan “iş yapılmayan” klasik çeldiricidir.