Fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için aşağıdakilerden hangisi zorunlu değildir?
A) Bir kuvvet uygulanması
B) Cismin hareket etmesi
C) Uygulanan kuvvet ile cismin hareket yönünün aynı olması
D) Cismin belirli bir yüksekliğe çıkarılması
Fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için gerekli şartları inceleyelim:
- A) Bir kuvvet uygulanması: İş yapılabilmesi için öncelikle bir kuvvetin olması gerekir. Kuvvet olmadan cismi hareket ettiremeyiz veya şeklini değiştiremeyiz. Bu nedenle kuvvet uygulanması zorunludur.
- B) Cismin hareket etmesi: Uygulanan kuvvetin bir iş yapabilmesi için cismin hareket etmesi gerekir. Eğer kuvvet uyguladığımız halde cisim yerinden oynamıyorsa, fiziksel anlamda iş yapılmamış demektir. Örneğin, duvara kuvvet uyguladığımızda duvar hareket etmediği için iş yapılmaz. Bu nedenle cismin hareket etmesi zorunludur.
- C) Uygulanan kuvvet ile cismin hareket yönünün aynı olması: İşin matematiksel tanımı $W = F \cdot d \cdot cos(\theta)$ şeklindedir. Burada $W$ işi, $F$ uygulanan kuvveti, $d$ yer değiştirmeyi (hareket mesafesi) ve $\theta$ kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıyı temsil eder. İşin sıfırdan farklı olması için kuvvet ve yer değiştirme vektörlerinin aynı doğrultuda (veya birbirine yakın açılarda) olması gerekir. Eğer kuvvet ve hareket yönü birbirine dik ise (örneğin, yatay düzlemde sabit hızla hareket eden bir cisme uygulanan yukarı doğru destek kuvveti), yapılan iş sıfır olur. Bu nedenle kuvvet ile hareket yönünün aynı olması (veya aralarındaki açının çok büyük olmaması) zorunludur.
- D) Cismin belirli bir yüksekliğe çıkarılması: Bir cismi belirli bir yüksekliğe çıkarmak yerçekimine karşı iş yapmaktır ve bu da fiziksel anlamda iştir. Ancak, iş yapılması için cismin mutlaka belirli bir yüksekliğe çıkarılması zorunlu değildir. Örneğin, yatay bir yüzeyde bir cismi iterek hareket ettirdiğimizde de iş yapmış oluruz, ancak cismin yüksekliği değişmez.
Bu nedenle, fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için cismin belirli bir yüksekliğe çıkarılması zorunlu değildir.
Cevap D seçeneğidir.
