fiziksel anlamda iş ne demek?
Fiziksel anlamda iş, bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi belirli bir mesafe boyunca hareket ettirmesi sonucu ortaya çıkan enerji transferidir. İşin yapılabilmesi için, kuvvetin cisme paralel bir doğrultuda etki etmesi ve cismin bu kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesi gerekir. Eğer kuvvet ve yer değiştirme arasında bir açı varsa, işin hesaplanmasında kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki bileşeni dikkate alınır.
Formül:
İş (W) = Kuvvet (F) × Yer Değiştirme (Δx) × cos(θ)
Burada:
- W, yapılan işi (Joule cinsinden)
- F, uygulanan kuvveti (Newton cinsinden)
- Δx, yer değiştirmeyi (metre cinsinden)
- θ, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıyı (derece veya radyan cinsinden) ifade eder.
Önemli Noktalar:
- Kuvvet ve Yer Değiştirme: İşin yapılabilmesi için hem kuvvetin uygulanması hem de cismin yer değiştirmesi gereklidir. Eğer kuvvet uygulanmasına rağmen cisim hareket etmiyorsa, fiziksel anlamda iş yapılmamış olur. Örneğin, duvarı itmeye çalışan bir kişi fiziksel anlamda iş yapmaz. (Kuvvet ve Yer%20Değiştirme)
- Açı: Kuvvet ve yer değiştirme arasındaki açı, yapılan işin miktarını etkiler. Açı 0 derece ise (kuvvet ve yer değiştirme aynı doğrultuda ise), iş maksimum olur. Açı 90 derece ise (kuvvet ve yer değiştirme birbirine dik ise), iş sıfır olur.
- İşin Birimi: İşin SI birimi Joule (J)'dür. 1 Joule, 1 Newton'luk bir kuvvetin bir cismi 1 metre boyunca hareket ettirmesiyle yapılan işe eşittir.
- Pozitif ve Negatif İş: Eğer kuvvet, yer değiştirme ile aynı yönde ise yapılan iş pozitiftir. Eğer kuvvet, yer değiştirmeye zıt yönde ise yapılan iş negatiftir. Negatif iş, genellikle sürtünme kuvveti gibi enerji harcayan kuvvetler tarafından yapılır. (Sürtünme%20Kuvveti)
- Enerji Transferi: İş, bir sistemden diğerine enerji transferinin bir yoludur. İş yapıldığında, enerji bir formdan başka bir forma dönüşebilir veya bir cisimden diğerine aktarılabilir. (Enerji)
Örnekler:
- Bir kutuyu iterek hareket ettirmek
- Bir cismi yukarı kaldırmak
- Bir yayı sıkıştırmak veya germek
- Bir arabanın hareket etmesi (motorun yaptığı iş)