Bir işçinin $100 \text{ N}$ ağırlığındaki bir kutuyu $5 \text{ m}$ yüksekliğe $10 \text{ s}$'de çıkarması durumunda, işçinin yaptığı iş ve harcadığı güç kaç olur? ($g=10 \text{ m/s}^2$)
A) İş: $500 \text{ J}$, Güç: $50 \text{ W}$Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir işçinin bir kutuyu belirli bir yüksekliğe çıkarırken yaptığı işi ve harcadığı gücü bulmamız isteniyor. Fizikte iş ve güç kavramları, günlük hayatta sıkça karşılaştığımız durumları anlamamızı sağlar. Şimdi adım adım bu soruyu çözelim.
Fizikte iş, bir cisme uygulanan kuvvet ile cismin kuvvet doğrultusunda yaptığı yer değiştirmenin çarpımıdır. Formülü şu şekildedir:
İş (W) = Kuvvet (F) $\times$ Yer Değiştirme (d)
Burada kuvvet, kutunun ağırlığına eşittir ($F = 100 \text{ N}$) ve yer değiştirme de kutunun çıkarıldığı yüksekliktir ($d = h = 5 \text{ m}$).
$W = 100 \text{ N} \times 5 \text{ m}$
$W = 500 \text{ J}$ (Joule)
Yani işçi, kutuyu yukarı çıkarırken $500 \text{ J}$ iş yapmıştır.
Güç, birim zamanda yapılan iş miktarıdır. Başka bir deyişle, işin ne kadar hızlı yapıldığını gösterir. Formülü şu şekildedir:
Güç (P) = İş (W) / Zaman (t)
Yukarıda hesapladığımız iş $W = 500 \text{ J}$ ve verilen süre $t = 10 \text{ s}$'dir.
$P = 500 \text{ J} / 10 \text{ s}$
$P = 50 \text{ W}$ (Watt)
Yani işçi, bu işi yaparken $50 \text{ W}$ güç harcamıştır.
Yaptığımız hesaplamalara göre:
Bu değerler, seçenekler arasında A seçeneğinde verilmiştir.
Cevap A seçeneğidir.
