İş, Güç, Enerji

İş

İşin tanımı ve ne anlama geldiği, iş, güç ve enerji kavramları fizik 1'in konusudur. Ancak burada bazı kavramları yeniden hatırlayıp ikinci bölüm fiziği ile alakalı kısımlar ön plana çıkarılacaktır. 

Bir cisme etkiyen kuvvet ile kuvvet doğrultusunda­ki cismin yer değiştirmesi­nin çarpımına iş denir. Tanımdan da anlaşıldığı gibi fi­ziksel anlamda işin yapılabilmesi için iki şart gereklidir:

1. Cisme etkiyen bir net kuvvet olmalıdır.
2. Cisim, kuvvet doğrultusunda yer değiştirmelidir.

Cisme etkiyen kuvvet, yola paralel ise, kuvvet ile yer değiştirme miktarının çarpımı işi verir.

W = F. Δx

Kuvvet, yola paralel değilse, bileşenleri­ne ayrılır.

F_x = F . cosa

F_y = F . sina

Eğer cisim yatayda Δx kadar yer değiştirmiş ise, bu durumda kuvvetin yola paralel bileşeni (F_x) iş yapmıştır. Dolayısıyla F_x ile alınan yolun çarpımı işi verir.

W = F_x .Δx ya da 

W = F.Δx.cosa şeklinde olur. 

Kuvvetin yola dik bileşeni (F_y), cismi düşey yukarı hareket ettirmemiş ise iş yapmamıştır. Yani hareket doğrultusuna dik kuvvetler iş yapmazlar.

Duran ya da hareket eden bir cisme uygulanan F kuvveti cismin başlangıç şartlarına bağlı olarak de­ğişik hareketlere neden olabilir. Duran bir cisme sabit bir kuvvet uygulanarak iş yapılırsa, cisim düz­gün hızlanan hareket yapar. Herhangi bir kuvvet yönünde yapılan iş pozitif ise, ters yönde uygula­nan kuvvetin yaptığı iş negatiftir.

Sürtünmesi önemsiz yatay düzlemdeki kütleleri farklı cisimler büyüklükleri eşit F kuvvetleriyle Δx kadar yer değiştirirse yapılan işler eşit olur. Yapılan iş, sürtünmesi önemsiz ortamda kütlenin büyük ya da küçük olmasına bağlı değildir. Sürtünmeli ortamda, sürtünme kuvvetinin yaptığı iş, ısıya dönüşür.