Merhaba sevgili öğrencim,
Harika bir konuyla ilgili bir etkinlik bu! Fiziksel anlamda “iş” yapmanın ne demek olduğunu bu örneklerle çok daha iyi anlayacaksın. Hadi gel, kitaptaki “Birlikte Yapalım” etkinliğini adım adım, tane tane çözelim.
Soru 1:
20 N ağırlığındaki bir saksıyı 1 m yüksekliğindeki masaya çıkardığımızda yapılan işi bulalım.
Bu soruyu çözebilmek için önce sihirli formülümüzü hatırlayalım. Fizikte bir iş yapabilmemiz için bir cisme kuvvet uygulamalı ve o cismi uyguladığımız kuvvet yönünde hareket ettirmeliyiz. Yani ona yol aldırmalıyız.
İşte formülümüz:
İş = Kuvvet x Alınan Yol
Şimdi sorumuzu bu formüle göre çözelim.
Adım 1: Soruda bize verilen bilgileri (verileri) bulalım.
- Kuvvet: Saksıyı yerden yukarı kaldırmak için uygulamamız gereken kuvvet, saksının ağırlığına eşit olmalıdır. Soruda saksının ağırlığı 20 N (Newton) olarak verilmiş. O zaman bizim kuvvetimiz de 20 N’dur.
- Alınan Yol: Saksıyı ne kadar yükseğe taşıdık? Masanın yüksekliği 1 m (metre) olduğuna göre, saksıya aldırdığımız yol da 1 metredir.
Adım 2: Bulduğumuz verileri formülde yerlerine yazalım.
İş = 20 N x 1 m
Adım 3: Sonucu hesaplayalım.
İş = 20 Joule
Sonuç:
20 N ağırlığındaki bir saksıyı 1 metre yüksekliğindeki masaya çıkardığımızda yaptığımız iş 20 Joule (J)‘dür. Gördüğün gibi çok basit!
Şimdi de sorunun devamındaki düşünce deneyine bakalım.
Soru 2:
Saksı 1 m yüksekliğindeki masa yerine, 2 m yüksekliğindeki rafa çıkarılsaydı yapılan işin değeri 40 J olurdu. (Bu ifadenin nasıl bulunduğunu gösterelim)
Burada da yine aynı formülü kullanacağız, sadece bazı değerler değişecek.
Adım 1: Yeni duruma göre verilerimizi güncelleyelim.
- Kuvvet: Saksımız değişmedi, yani ağırlığı hala aynı. O zaman kuvvetimiz de değişmez: 20 N.
- Alınan Yol: İşte değişiklik burada! Saksıyı artık 1 metrelik masaya değil, 2 m yükseklikteki bir rafa koyuyoruz. O zaman alınan yolumuz 2 metre oldu.
Adım 2: Yeni verilerle formülü tekrar kullanalım.
İş = Kuvvet x Alınan Yol
İş = 20 N x 2 m
Adım 3: Yeni sonucu hesaplayalım.
İş = 40 Joule
Sonuç:
Gördüğün gibi, aynı saksıyı iki kat daha yükseğe çıkardığımızda, yaptığımız iş de iki katına çıktı ve 40 Joule (J) oldu.
Bu etkinlik bize şunu çok güzel öğretiyor: Uyguladığımız kuvvet aynı kalsa bile, cismi ne kadar uzağa hareket ettirirsek o kadar çok iş yapmış oluruz.
Harika bir iş çıkardın! Konuyu çok iyi anladığına eminim.