Bir öğrenci elindeki çantayı sabit hızla yatay yolda taşımaktadır. Bu durumda öğrencinin çantaya uyguladığı kuvvet ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
A) Çantaya yer çekimi yönünde iş yapmıştır.
B) Çantaya hareket yönünde iş yapmıştır.
C) Çantaya fiziksel anlamda iş yapmamıştır.
D) Çantanın kinetik enerjisini artırmıştır.
Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim:
Fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için kuvvetin, cismi hareket ettirmesi ve kuvvet ile hareketin aynı doğrultuda olması gerekir. Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Çantaya yer çekimi yönünde iş yapmıştır. Öğrenci çantayı yukarı doğru (yer çekimine zıt yönde) taşır, yer çekimi ise aşağı doğru etki eder. Kuvvet ve hareket aynı doğrultuda olmadığı için bu ifade yanlıştır. Ayrıca, yer çekimi yönünde iş yapması için çantanın aşağı doğru hareket etmesi gerekirdi.
- B) Çantaya hareket yönünde iş yapmıştır. Öğrenci çantayı yukarı doğru taşırken, çanta yatayda hareket ediyor. Kuvvet ve hareket doğrultuları farklı olduğu için bu ifade de yanlıştır. İş yapılabilmesi için kuvvetin, hareket yönünde bir bileşeni olmalıydı.
- C) Çantaya fiziksel anlamda iş yapmamıştır. Öğrenci çantayı yukarı doğru taşırken, çanta yatayda hareket ediyor. Kuvvet ve yer değiştirme birbirine dik olduğundan fiziksel anlamda iş yapılmaz. Bu ifade doğrudur.
- D) Çantanın kinetik enerjisini artırmıştır. Kinetik enerji, hareket enerjisidir. Çantanın hızı sabit olduğu için kinetik enerjisi de sabittir. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır. Kinetik enerjinin artması için hızının artması gerekirdi.
Özetle, fiziksel anlamda iş yapılabilmesi için kuvvetin, cismi kendi doğrultusunda hareket ettirmesi gerekir. Bu soruda öğrencinin uyguladığı kuvvet yukarı doğru, çantanın hareketi ise yatay doğrultudadır. Bu nedenle fiziksel anlamda iş yapılmamıştır.
Cevap C seçeneğidir.
