Merhaba sevgili öğrencilerim,
Harika bir etkinlik sayfasıyla karşı karşıyayız! Fen Bilimleri’nde “İş” konusunu ne kadar anladığımızı görmek için çok güzel bir fırsat. Gelin, bu soruları birlikte adım adım, tane tane çözelim ve konuyu pekiştirelim. Unutmayın, fende bir şeyin “iş” sayılabilmesi için bir cisme kuvvet uygulamalıyız ve o cismi uyguladığımız kuvvet yönünde hareket ettirmeliyiz.
Hadi bakalım, başlıyoruz!
a. “Şekil I’de 20 N ağırlığındaki kutu 1. rafa çıkarılıyor.” ile “Şekil II’de 20 N ağırlığındaki kutu 2. rafa çıkarılıyor.”
Bu soruda hangi durumda daha fazla iş yapıldığını bulmamız isteniyor. Haydi, fenci gözüyle bakalım!
Öncelikle, işin formülünü hatırlayalım: İş = Kuvvet x Alınan Yol
Burada “Kuvvet”, kutunun ağırlığı oluyor. “Alınan Yol” ise kutuyu ne kadar yükseğe kaldırdığımızdır.
- Şekil I için İş: 20 N x (1. rafın yüksekliği)
- Şekil II için İş: 20 N x (2. rafın yüksekliği)
Şimdi karşılaştırma yapalım:
Adım 1: Her iki durumda da kaldırılan kutuların ağırlıkları, yani uyguladığımız kuvvetler aynı mı? Evet, ikisi de 20 N. Bu durumda kuvvetler eşit.
Adım 2: Peki, kutuların kaldırıldığı yükseklikler, yani aldıkları yollar aynı mı? Hayır. Şekil II’de kutu daha yüksekteki 2. rafa konuluyor. Yani Şekil II’de kutu daha fazla yol alıyor.
Adım 3: Sonuca varalım. Kuvvetler aynıyken, alınan yol ne kadar fazlaysa yapılan iş de o kadar fazla olur. Bu yüzden, 20 N’luk kutuyu daha yükseğe çıkardığımız ikinci durumda daha çok iş yapmış oluruz.
Sonuç:
Şekil II’de yapılan iş, Şekil I’de yapılan işten daha büyüktür.
b. “Şekil I’de 20 N ağırlığındaki kutu 1. rafa çıkarılıyor.” ile “Şekil II’de 40 N ağırlığındaki kutu 1. rafa çıkarılıyor.”
Şimdi de bu iki durumu karşılaştıralım. Yine aynı formülü kullanacağız, unutmayalım: İş = Kuvvet x Alınan Yol
- Şekil I için İş: 20 N x (1. rafın yüksekliği)
- Şekil II için İş: 40 N x (1. rafın yüksekliği)
Şimdi de bu durumu analiz edelim:
Adım 1: Kutuların kaldırıldığı yükseklikler, yani aldıkları yollar aynı mı? Evet, her iki kutu da 1. rafa çıkarılıyor. Demek ki alınan yollar eşit.
Adım 2: Peki, kaldırılan kutuların ağırlıkları, yani uyguladığımız kuvvetler aynı mı? Hayır. Şekil I’deki kutu 20 N iken, Şekil II’deki kutu 40 N. Yani Şekil II’deki kutu daha ağır, dolayısıyla ona daha büyük bir kuvvet uygulamamız gerekiyor.
Adım 3: Sonuca varalım. Alınan yollar aynıyken, uygulanan kuvvet ne kadar büyükse yapılan iş de o kadar büyük olur. Bu yüzden, aynı yüksekliğe daha ağır olan kutuyu çıkardığımız ikinci durumda daha çok iş yapmış oluruz.
Sonuç:
Şekil II’de yapılan iş, Şekil I’de yapılan işten daha büyüktür.
Umarım açıklamalarım anlaşılır olmuştur. Gördüğünüz gibi, bir işin büyüklüğü hem uyguladığımız kuvvete hem de aldırdığımız yola bağlıdır. Harikasınız!
