7. Sınıf Fen Bilimleri Genel 2

Kuvvet, İş ve Enerji İlişkisi

Günlük hayatta ‘iş yapmak’ ifadesini ders çalışmak, ev temizlemek veya bilgisayarda yazı yazmak gibi eylemler için sıkça kullanırız. Ancak Fen Bilimleri dersinde iş kavramı, günlük hayattaki anlamından biraz daha farklı ve daha özel bir tanıma sahiptir. Fiziksel anlamda işten söz edebilmemiz için iki temel şartın aynı anda gerçekleşmesi gerekir: Bir cisme kuvvet uygulanmalı ve cisim bu kuvvetin doğrultusunda yer değiştirmelidir.

İşin Formülü ve Birimi: Fiziksel anlamda yapılan işi hesaplamak için uygulanan kuvvet ile alınan yolun çarpımını kullanırız. Formülümüz: İş (W) = Kuvvet (F) × Yol (x) şeklindedir. İşin birimi ise Newton × metre yani Joule (J) olarak adlandırılır. Eğer bir cisme kuvvet uyguladığınız halde cisim hareket etmiyorsa (örneğin duvara kuvvet uygulamak), fiziksel anlamda bir iş yapılmış sayılmaz.

Enerji ile İlişkisi: Enerji, iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. Bir sistemin iş yapabilmesi için enerjiye ihtiyacı vardır. İş yapıldığında, enerji bir sistemden diğerine aktarılır veya bir formdan başka bir forma dönüşür. Örneğin; elinizdeki topu havaya kaldırdığınızda, kolunuzdaki kimyasal enerjiyi topa aktararak ona potansiyel enerji kazandırmış olursunuz. Yani iş yapmak, enerji dönüşümünü sağlayan bir köprüdür.

Günlük Hayattan Örnekler:

• Çantayı yerden yukarı kaldırmak: Kuvvet uyguladınız ve çanta yer değiştirdi, yani iş yapıldı.
• Yatay yolda çantayı elinde tutarak yürümek: Burada uygulanan kuvvet yukarı yönlü, hareket ise yataydır. Kuvvet ile yol birbirine dik olduğu için fiziksel anlamda iş yapılmış sayılmaz.
• Sıraları ittirerek yerini değiştirmek: Uygulanan kuvvet hareket ile aynı doğrultuda olduğu için iş yapılmış olur.

İpucu: Bir soruda işin olup olmadığını anlamak için kendine şu soruyu sor: ‘Kuvvet uyguladım mı?’ ve ‘Cisim hareket etti mi?’. Eğer her iki soruya da cevabın ‘Evet’ ise iş yapılmıştır. Unutma, enerji olmadan iş yapmak imkansızdır; enerji bittiğinde iş de biter!