Bir öğrenci, $10 \text{ N}$ büyüklüğündeki bir kuvvetle yatay düzlemde duran bir kutuyu $5 \text{ m}$ boyunca çekerek hareket ettiriyor.
Buna göre, öğrencinin kutu üzerinde yaptığı iş kaç Joule'dür ($J$)?
A) $2 \text{ J}$
B) $5 \text{ J}$
C) $10 \text{ J}$
D) $50 \text{ J}$
Bu soruda, bir kuvvetin bir cisim üzerinde yaptığı işi hesaplamamız isteniyor. İş kavramını ve nasıl hesaplandığını adım adım inceleyelim:
1. Verilenleri Belirleyelim:
Kutuya uygulanan kuvvetin büyüklüğü ($F$) $10 \text{ N}$'dur.
Kutunun hareket ettirildiği mesafe (yol) ($d$) $5 \text{ m}$'dir.
Bizden istenen, öğrencinin kutu üzerinde yaptığı iştir ($W$).
Unutmayalım ki, kuvvet ve yol aynı doğrultuda olduğu için iş hesaplaması basittir.
2. Hangi Formülü Kullanacağımızı Hatırlayalım:
Fizikte iş, bir cisme uygulanan kuvvet ile cismin kuvvet doğrultusunda aldığı yolun çarpımı olarak tanımlanır.
İş formülü şöyledir: $W = F \times d$
Burada $W$ yapılan işi (Joule cinsinden), $F$ uygulanan kuvveti (Newton cinsinden) ve $d$ alınan yolu (metre cinsinden) temsil eder.
3. Formülü Uygulayalım ve Hesaplama Yapalım:
Şimdi verilen değerleri formülde yerine koyalım:
$W = 10 \text{ N} \times 5 \text{ m}$
$W = 50 \text{ J}$
4. Sonucu Yorumlayalım:
Öğrencinin kutu üzerinde yaptığı iş $50 \text{ J}$'dür. Bu, öğrencinin kutuyu hareket ettirmek için harcadığı enerjiyi ifade eder. Birimi Joule ($J$) olarak ifade edilir.
5. Seçeneklerle Karşılaştıralım:
Hesapladığımız $50 \text{ J}$ değeri, seçenekler arasında D seçeneği ile eşleşmektedir.
