İş Formülü

Fizikteki en önemli konulardan biri iş güç enerji konusudur. Bu kavramların tamamı birbiriyle bağlantılıdır. İş, enerji ve güç gibi kavramları iyi anlarsak mekanik fizik bilgimiz çok sağlam hale gelir. Bu yazıda önemli konulardan olan iş formülü üzerinde duracağız.

Günlük hayattaki iş tanımıyla fizikteki iş tanımı arasında biraz fark vardır. Fizikte iş yapılabilmesi için bir cismin uygulanan kuvvet doğrultusunda hareket etmesi gerekir.

Fizikte kuvvet etkisiyle hareket eden bir cisimde yapılan işin formülü W = F.x olarak ifade edilir. Burada F uygulanan kuvvet, x ise alınan yoldur. Eğer kuvvet cismin hareket yönünde değilse, hareket yönündeki bileşen alınır. Bu durumda formül W = F.x.cosα şeklinde olacaktır.

Soru #1: Bir cisme 20 N kuvvet uygulanarak cisme kuvvet doğrultusunda 4 m hareket etmiştir. Sürtünmenin önemsiz olduğu bu ortamda kaç joule kadar iş yapılmıştır?

A) 60

B) 80

C) 100

D) 120

E) 160

Çözüm: Formülü uygulayalım. W = F.x → W = 20.4 = 80 joule bulunur. Cevap B seçeneğidir.


SI birim sisteminde kuvvetin birimi Newton, yolun birimi metre, enerjinin birimi ise joule şeklindedir.

İlgili yazılar:

İş formülü

İş ve Enerji Uygulamaları

İş ve enerji ile ilgili sorular her düzeyde karşımıza çıkabilmektedir. Fiziğin ileri konularında da birçok soruyu anlayabilmek için iş, enerji, güç gibi kavramları iyi bilmek gerekir. Bu konuda bol örnek çözmek ise bilgileri pekiştirmenin ana anahtarıdır.

Fizikte yapılan iş aynı zamanda harcanan enerjiye eşit olduğundan bazen iş ve enerji kavramları birbiri yerine kullanılabilmektedir.

Sorularda her zaman bize kuvvet ve yol bilgisi verilmez. Bazen cismin enerji miktarı değiştirilir. Cismin sahip olduğu enerjiyi değiştirmek de yine iş yapmak manasındadır. Öyleyse işi enerji değişimi olarak da tanımlayabiliriz: W = ΔE


Soru #2: Sürtünmesiz ortamda 4 kg kütleli bir cisim 5 m yükseklikten 8 metre yükseliğe sabit hızla çıkarılıyor. Yapılan iş kaç joule olur? (g = 10 m/s2)

A) 120

B) 140

C) 180

D) 200

E) 240

Çözüm: Enerji değişiminden yapılan işi bulabiliriz. Cisim sabit hızlı hareket ettiğine göre kinetik enerjide bir değişim yaşanmamıştır. Öyleyse potansiyel enerji değişimi bize işi verir. Potansiyel enerjinin formülü m.g.h olduğunda göre E1 = 4.5.10 = 200 joule bulunur. E2 ise 4.8.10 = 320 joule bulunur. Aradaki fark 120 joule kadardır. Cevap A seçeneğidir.

II. Yol:

Cisim sabit hızlı hareket ettirildiğine göre uygulanan kuvvet cismin ağırlığına eşittir. Cismin ağırlığı m.g’den 4.10 = 40 Newtondur. Öyleyse uygulanan kuvvet de 40 Newton olur. Cisim 5 metreden 8 metreye çıkarıldığına göre 3 metre hareket ettirilmiştir. W = F.x formülünden W = 40.3 = 120 joule bulunur.


İş Formülü Elektrik

Elektrik konusunda da enerji formülü bize lazım olabilmektedir. Sonuçta elektriksel enerji harcandığı zaman yine iş yapılmış olur.

Elektrik akımının temel bağıntısı V = I.R olduğunu biliyoruz. İş formülü ise W = V.I.t olur. Burada t süredir.

Elektrikte güç formülü P = I.V ile bulunur. İşi zamana bölersek gücü, gücü zamanla çarparsak işi buluruz. Bu nedenle W = P.t şeklinde de ifade edilebilir.

Soru #4: Gücü 80 Watt olan bir ampul 8 saat çalışmaktadır. Harcanan enerji kaç KWh olur?

A) 160

B) 320

C) 480

D) 640

E) 720

Çözüm: Kilowatt güç birimidir. Kilowatt saat ise enerji birimidir. Kilowatt saat cinsinden enerjiyi sorduğu için doğrudan güç ile 8 cinsinden çalışma süresini çarpabiliriz. W = P.t formülünden W = 80.8 = 640 KWh bulunur. Cevap D seçeneğidir.

Yorum YAZIN

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

5 × four =