Fiziksel anlamda iş nedir?
A) Bir cisme uygulanan kuvvetin cismi hareket ettirmesi
B) Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımı
C) Bir cismin yer değiştirmesi
D) Bir cismin enerjisinin korunumu
Fiziksel anlamda iş kavramını anlamak için öncelikle işin ne anlama geldiğini düşünelim. Günlük hayatta "iş yapmak" dediğimizde birçok farklı aktiviteyi kastedebiliriz. Ancak fizikte iş, daha özel bir anlam taşır.
- İşin Tanımı: Fiziksel anlamda iş, bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi kendi doğrultusunda hareket ettirmesiyle gerçekleşir. Yani, bir kuvvet bir cismi yer değiştiriyorsa, fiziksel anlamda iş yapılmış demektir.
- İşin Formülü: İş (W), kuvvet (F) ve yer değiştirme (x) arasındaki ilişkiyi şu şekilde ifade ederiz: $W = F \cdot x \cdot cos(\theta)$. Burada $\theta$, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıdır. Eğer kuvvet ve yer değiştirme aynı doğrultuda ise (yani $\theta = 0^\circ$ ise), $cos(\theta) = 1$ olur ve formül $W = F \cdot x$ şeklinde basitleşir.
- Seçeneklerin İncelenmesi:
- A) Bir cisme uygulanan kuvvetin cismi hareket ettirmesi: Bu ifade, işin temel tanımını doğru bir şekilde yansıtmaktadır. Kuvvetin etkisiyle cismin yer değiştirmesi, iş yapıldığını gösterir.
- B) Bir cismin kütlesi ile hızının çarpımı: Bu ifade, momentumu tanımlar. Momentum, bir cismin hareketinin ölçüsüdür, ancak iş ile doğrudan ilişkili değildir. Momentumun formülü $p = m \cdot v$ şeklindedir, burada $m$ kütle ve $v$ hızdır.
- C) Bir cismin yer değiştirmesi: Yer değiştirme, işin bir parçasıdır, ancak tek başına işi tanımlamaz. İşin gerçekleşmesi için bir kuvvetin de olması ve bu kuvvetin yer değiştirmeye neden olması gerekir.
- D) Bir cismin enerjisinin korunumu: Enerjinin korunumu, bir sistemdeki toplam enerjinin zamanla değişmediğini ifade eder. İş, enerji transferinin bir yoludur, ancak enerjinin korunumu ilkesi işin tanımı değildir.
Bu açıklamalar ışığında, fiziksel anlamda işin, bir cisme uygulanan kuvvetin cismi hareket ettirmesi olduğunu anlıyoruz.
Cevap A seçeneğidir.
