İşin formülü (W = F . x) Test 1

5 kg kütleli bir cismi 2 metre yüksekliğe kaldırmak için yapılan iş kaç Joule'dür? (g = 10 m/s²)

A) 10 J
B) 25 J
C) 100 J
D) 50 J

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cismi belirli bir yüksekliğe kaldırmak için ne kadar iş yapıldığını bulacağız. Fizikte iş kavramı, bir kuvvetin bir cismi kendi doğrultusunda hareket ettirmesiyle ilişkilidir. Adım adım ilerleyelim:

• 1. Verilenleri Belirleyelim:
  • Cismin kütlesi ($m$) = $5 \text{ kg}$
  • Kaldırılacak yükseklik ($h$) = $2 \text{ m}$
  • Yerçekimi ivmesi ($g$) = $10 \text{ m/s}^2$
• 2. Cisme Uygulanması Gereken Kuvveti Bulalım:

  Bir cismi yukarı kaldırmak için, en azından cismin ağırlığı kadar bir kuvvet uygulamamız gerekir. Cismin ağırlığı ($G$), kütlesi ile yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir. Yani, $F = G = m \times g$ formülünü kullanırız.

  • $F = 5 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2$
  • $F = 50 \text{ N}$

  Bu durumda, cismi kaldırmak için $50 \text{ Newton}$'luk bir kuvvete ihtiyacımız var.

• 3. Yapılan İşi Hesaplayalım:

  Fizikte yapılan iş ($W$), uygulanan kuvvet ($F$) ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin ($h$) çarpımına eşittir. Yani, $W = F \times h$ formülünü kullanırız.

  • $W = 50 \text{ N} \times 2 \text{ m}$
  • $W = 100 \text{ Joule}$

  Buna göre, $5 \text{ kg}$ kütleli bir cismi $2 \text{ metre}$ yüksekliğe kaldırmak için $100 \text{ Joule}$ iş yapılması gerekir.

Cevap C seçeneğidir.