İş formülü (W = F.Δx.cosα) Test 2

Şekildeki eğik düzlemde 40 N ağırlığındaki bir cisim, 8 m uzunluğundaki yolun sonuna kadar çekiliyor. Kuvvet yola paralel ve 20 N büyüklüğünde olduğuna göre, yapılan iş kaç joule'dür?

A) 80
B) 160
C) 240
D) 320

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, bir cisme uygulanan kuvvetin yaptığı işi hesaplamamız isteniyor. İş kavramını ve formülünü hatırlayarak adım adım ilerleyelim.

• Adım 1: İş kavramını hatırlayalım.

  Fizikte iş, bir cisme uygulanan kuvvetin, cismi kuvvet doğrultusunda hareket ettirmesiyle yapılan enerji aktarımıdır. Eğer bir kuvvet bir cismi hareket ettiriyorsa, o kuvvet iş yapmış demektir.

• Adım 2: İşin formülünü belirleyelim.

  Eğer uygulanan kuvvet, cismin hareket yönüne (yer değiştirmesine) paralelse, yapılan iş ($W$) şu formülle hesaplanır:

  $W = F \cdot x$

  Burada:

  • $W$: Yapılan iş (birimi Joule, J)
  • $F$: Uygulanan kuvvet (birimi Newton, N)
  • $x$: Cismin yer değiştirmesi veya aldığı yol (birimi metre, m)

  Soruda kuvvetin yola paralel olduğu belirtilmiştir, bu yüzden bu basit formülü kullanabiliriz.

• Adım 3: Soruda verilen bilgileri listeleyelim.

  Soruda bize şu bilgiler verilmiş:

  • Cisme uygulanan kuvvet ($F$) = 20 N
  • Cismin aldığı yol ($x$) = 8 m
  • Cismin ağırlığı (40 N) bu soruda çekme kuvvetinin yaptığı işi hesaplamak için doğrudan kullanılmaz. Ağırlık, eğik düzlemdeki potansiyel enerji değişimi veya sürtünme kuvveti gibi başka hesaplamalar için gerekli olabilir, ancak burada sadece çekme kuvvetinin yaptığı iş soruluyor.
• Adım 4: Formülde verilen değerleri yerine koyarak hesaplama yapalım.

  Şimdi formülümüzü kullanarak işi hesaplayalım:

  $W = F \cdot x$

  $W = 20 \text{ N} \cdot 8 \text{ m}$

  $W = 160 \text{ J}$

• Adım 5: Sonucu kontrol edelim ve birimini belirtelim.

  Yapılan işin birimi Joule (J)'dur. Hesaplamamız sonucunda 160 Joule bulduk.

Bu durumda, yapılan iş 160 Joule'dür.

Cevap B seçeneğidir.