Aşağıdaki ifadelerden hangisi iş ile ilgili yanlıştır?
A) İş skaler bir büyüklüktür
B) İş, kuvvet ve yolun çarpımına eşittir
C) İş birimi Newton'dur
D) Yer değiştirme olmadan iş yapılmaz
Sevgili öğrenciler, fizik dersinde iş kavramı, günlük hayatta kullandığımız "iş" kelimesinden biraz farklıdır. Fizikte işin yapılabilmesi için belirli koşulların sağlanması gerekir. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) İş skaler bir büyüklüktür: Bu ifade doğrudur. İş, bir kuvvetin bir cismi kendi etki doğrultusunda hareket ettirmesiyle ortaya çıkan enerji değişimidir. İşin yönü yoktur, sadece bir büyüklüğü vardır. Bu nedenle iş, skaler bir büyüklüktür. Örneğin, 100 Joule iş yapıldı deriz, 100 Joule kuzeye doğru iş yapıldı demeyiz.
- B) İş, kuvvet ve yolun çarpımına eşittir: Bu ifade genellikle doğru kabul edilir ancak daha hassas olmak gerekirse, iş, kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki bileşeni ile yer değiştirmenin çarpımına eşittir. Eğer kuvvet ve yer değiştirme aynı yöndeyse, iş $W = F \cdot d$ formülüyle hesaplanır. Burada $F$ kuvveti, $d$ ise yer değiştirmeyi temsil eder. Bu nedenle, bu ifade de genel anlamda doğrudur.
- C) İş birimi Newton'dur: Bu ifade yanlıştır. Newton (N), kuvvetin birimidir. İşin birimi ise Joule (J)'dür. Joule, Newton metre ($1 \text{ J} = 1 \text{ N} \cdot \text{m}$) olarak tanımlanır. Yani, bir cisme 1 Newton'luk kuvvet uygulandığında, cisim kuvvet doğrultusunda 1 metre yer değiştirirse, 1 Joule iş yapılmış olur.
- D) Yer değiştirme olmadan iş yapılmaz: Bu ifade doğrudur. İşin temel tanımına göre, bir kuvvetin iş yapabilmesi için cismin kuvvet doğrultusunda bir yer değiştirme yapması şarttır. Eğer bir cisme ne kadar büyük bir kuvvet uygularsanız uygulayın, cisim yer değiştirmiyorsa (örneğin, bir duvarı itmek gibi), fiziksel anlamda iş yapılmamış olur. Matematiksel olarak $W = F \cdot d \cdot \cos\theta$ formülünde, yer değiştirme ($d$) sıfır olursa, yapılan iş ($W$) de sıfır olur.
Yukarıdaki açıklamalara göre, iş ile ilgili yanlış olan ifade C seçeneğidir.
Cevap C seçeneğidir.
