Merhaba sevgili öğrencim! Ben 7. Sınıf Fen Bilimleri öğretmenin. Gönderdiğin bu güzel ders sayfası, fizikte “iş” kavramının ne anlama geldiğini çok güzel özetliyor. Günlük hayatta kullandığımız “iş yapmak” ile Fen Bilimlerindeki “iş yapmak” arasında küçük ama önemli bir fark var. Hadi gel, bu sayfadaki soruları ve örnekleri birlikte adım adım inceleyelim.
Soru: Sizce Görsel 3.12’deki Ahmet Bey ya da Görsel 3.13’teki Nermin Hanım bir iş yapıyor olabilirler mi? İş yapmış olmaları için nasıl davranmaları gerekir?
Çözüm ve Açıklama:
Ahmet Bey masada ders çalışıyor, Nermin Hanım ise telefonla konuşuyor. İkisi de yoruluyor, enerji harcıyor, yani günlük dilde “iş yapıyorlar”. Ama Fen Bilimleri dersimiz için durum biraz farklı.
Fiziksel anlamda bir iş yapılmış sayılması için iki tane altın kuralımız var. Bu iki kuralın da aynı anda gerçekleşmesi gerekir:
- 1. Kural: Cisme bir kuvvet uygulanmalıdır.
- 2. Kural: Cisim, uygulanan kuvvet doğrultusunda yol almalıdır (yani hareket etmelidir).
Şimdi bu kurallara göre Ahmet Bey ve Nermin Hanım’ı tekrar düşünelim:
Onlar bir cisme kuvvet uygulayıp o cismi kuvvet yönünde hareket ettirmiyorlar. Zihinsel bir çaba harcıyorlar. Bu yüzden fiziksel anlamda iş yapmış sayılmazlar. Peki nasıl iş yapabilirlerdi? Mesela Ahmet Bey, ders çalıştığı masayı iterek odanın diğer ucuna götürseydi ya da Nermin Hanım yerdeki çantasını kaldırıp masanın üzerine koysaydı, işte o zaman fiziksel anlamda iş yapmış olurlardı.
Şimdi de aşağıdaki üç durumu bu iki altın kuralımıza göre inceleyelim ve kimin iş yapıp kimin yapmadığını anlayalım.
1. Örnek: Duvarı iten adam
Görselde bir adam tüm gücüyle duvarı itiyor. Bakalım fiziksel anlamda iş yapmış mı?
Adım 1: Kuvvet uygulanıyor mu? Evet, adam duvarı iterek bir kuvvet uyguluyor.
Adım 2: Cisim (duvar) kuvvet yönünde hareket ediyor mu? Hayır, duvar ne kadar iterse itsin hareket etmiyor, yani yol almıyor.
Sonuç: İki şarttan biri (yol alma) gerçekleşmediği için bu kişi fiziksel anlamda iş yapmış olmaz. Çok yorulabilir ama fizik için ortada yapılmış bir iş yoktur.
2. Örnek: Halteri başının üstünde tutan sporcu
Bu sporcu, ağır bir halteri havada sabit bir şekilde tutuyor. Acaba iş yapıyor mu?
Adım 1: Kuvvet uygulanıyor mu? Evet, sporcu halterin aşağı düşmemesi için yer çekimine karşı yukarı doğru bir kuvvet uyguluyor.
Adım 2: Cisim (halter) kuvvet yönünde (yukarı doğru) hareket ediyor mu? Hayır, halter sabit duruyor, hareket etmiyor.
Sonuç: Tıpkı duvarı iten adam gibi, kuvvet var ama hareket yok. Bu yüzden sporcu halteri bu şekilde sabit tutarken iş yapmamaktadır. Unutma, eğer sporcu halteri yerden kaldırıyor olsaydı, o zaman hem kuvvet uygular hem de halter kuvvet yönünde (yukarı) hareket ederdi ve iş yapmış olurdu!
3. Örnek: Elinde çanta taşıyan kişi
Bu örnek biraz daha dikkat gerektiriyor, hadi odaklanalım! Teyzemiz elindeki çantayı taşıyarak yürüyor.
Adım 1: Kuvvet uygulanıyor mu? Evet, çantanın ağırlığına karşı, onu düşürmemek için yukarı doğru bir kuvvet uyguluyor.
Adım 2: Cisim (çanta) kuvvet yönünde hareket ediyor mu? İşte kilit nokta burası! Uygulanan kuvvet yukarı doğru, ama teyzemizin hareketi ileri doğru. Yani kuvvet ve hareket yönü aynı doğrultuda değil! Çanta yukarı doğru yol almıyor, ileri doğru yol alıyor.
Sonuç: Altın kuralımız neydi? Cisim, uygulanan kuvvet doğrultusunda yol almalıydı. Burada bu şart sağlanmıyor. Bu yüzden elinde çanta taşıyarak yürüyen kişi de fiziksel anlamda iş yapmış olmaz.