Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için fizik dersinde öğrendiğimiz iş kavramını ve kuvvet ile yer değiştirme arasındaki ilişkiyi kullanacağız. Adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: Asansörün Uygulaması Gereken Kuvveti Bulma
- Asansör, yükü yukarı doğru kaldırmak için en azından yükün ağırlığına eşit bir kuvvet uygulamalıdır. Bir cismin ağırlığı, kütlesi ile yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir.
- Soruda verilenler:
- Yükün kütlesi ($m$) = $500 \text{ kg}$
- Yerçekimi ivmesi ($g$) = $10 \text{ m/s}^2$
- Ağırlık (Kuvvet, $F$) formülü: $F = m \cdot g$
- Hesaplama: $F = 500 \text{ kg} \cdot 10 \text{ m/s}^2 = 5000 \text{ N}$
- Yani, asansör yükü kaldırmak için $5000 \text{ Newton}$'lık bir kuvvet uygulamaktadır.
- Adım 2: Asansörün Yaptığı İşi Hesaplama
- Fizikte iş, bir cisme uygulanan kuvvet ile cismin kuvvet doğrultusunda yaptığı yer değiştirmenin çarpımıdır.
- Soruda verilenler ve bulduklarımız:
- Uygulanan kuvvet ($F$) = $5000 \text{ N}$
- Yer değiştirme (Yükseklik, $h$) = $20 \text{ m}$
- Yapılan iş ($W$) formülü: $W = F \cdot h$
- Hesaplama: $W = 5000 \text{ N} \cdot 20 \text{ m} = 100.000 \text{ Joule}$
- Birim olarak işin birimi Joule ($J$)'dur.
Bu durumda, asansörün yaptığı iş $100.000 \text{ Joule}$'dür.
Cevap D seçeneğidir.
