Rehber | Kategoriler | Konular
iş
Alm. Leistung (f), Fr. Travail (m), İng. Work. Fizikte, bir cisim bir kuvvetin etkisi altındayken yer değiştiriyorsa, alınan yol ile kuvvetin bu yol doğrultusundaki bileşeninin çarpımı. Günlük hayatta iş kelimesi adalelerle yapılan veya zihnî bir çabayı gerektiren faaliyetin herhangi bir şekli için kullanılmaktadır. Bir ağırlığı kaldırmak demek, bir kuvveti bir yol boyunca tesir ettirmek demektir. Ağırlığın kaldırılacağı yüksekliğe göre yorgunluk farklı olur. Tesir ettirmek zorunda olunan kuvvetin büyüklüğüne göre de durum aynıdır.
Bir kuvvetin iş yapabilmesi için, bu kuvvetin cismin hareket doğrultusundaki bileşeni sıfır olmamalıdır. Bu bakımdan, hareket hâlindeki bir cismin hareket doğrultusuna dâimâ dik kalacak şekilde etki eden kuvvetler (Dâiresel hareketteki merkezcil kuvvet gibi) iş yapmazlar. Buna göre bir ağırlık kaldırıldığı, bir yay gerildiği veya bir gaz silindir içinde sıkıştırıldığı zaman bir iş yapılmıştır. Diğer taraftan ağır bir cismi kolları uzatarak hareketsiz olarak tutmak ?zor iş? ise de, hareket olmadığı için teknik mânâda bir iş yapılmış değildir.
X ekseni olarak kabul edeceğimiz yatay bir doğrultuda hareket eden bir cisim üzerine, hareket doğrultusu ile a açısı yapan sâbit bir F kuvveti dışardan uygulanırsa; cisim bir x yerdeğiştirmesi yaptığı vakit, bu kuvvetin yaptığı W işi, yer değiştirme ile kuvvetin yer değiştirme doğrultusundaki izdüşümünün çarpımı olarak târif edilir.
Yâni:
W = (F.Cos a) .x
Bu formülün tipik olarak şu özel halleri mevcuttur:
a) F kuvveti ve x yolu aynı doğrultuda ise a= 0'dır. Bu takdirde iş:
W = F.x' dir.
b) F ve x zıt yönde ise a = 180°'dir, Cosx = -1 ve W= -F.x'tir. Otomobil fren yaptığı vakit, frenleme kuvveti hareket yönüne zıttır; böyle frenleme kuvvetinin yaptığı iş de negatiftir.
c) F ve x birbirlerine dikse a = 90°, Cosa = 0 ve dolayısıyla yapılan iş W = 0'dır. Bu hâli dâiresel harekette buluruz. Merkezcil kuvvet her an harekete diktir. Planetlerin güneş etrâfındaki dolanımında, kuvvetlerin ve mesâfelerin pek büyük olmasına rağmen hiçbir iş yapılmaz.
İş birimleri: CGS sisteminde 1 dyn'lik bir kuvvetin bir cisme yol doğrultusunda 1 cm mesâfe boyunca tesir etmesiyle elde edilen iştir. Bu işe 1 erg denir. MKS sisteminde ise kuvvet birimi newton, yol birimi metredir. Çıkan iş birimi ise Joule olur. Yâni 1 Joule = 1 newton. 1 metredir. 1 joule = 107 erg'dir. Teknik ölçü sisteminde ise yâni M.K. kuvvet. S. sisteminde kuvvet birimi kgf (kilogram kuvvet) yol birimi metredir. Dolayısıyla iş birimi kgf. metredir. Diğer iş birimleri: 1 Kgf.m = 9,8 joule, 1 Watt. saniye= 1 joule, 1 kW.h= 3,6.106 joule, 1 Beygir. saat= 0,736 kW.h'dır.
Şekil değiştirme (Deformasyon) işi: Buna elastikî iş de denilebilir. Meselâ bir yayı germek için yapılması gereken iş gibi. Helezon bir yayı esneklik sınırları içinde x kadar uzatmış veya sıkıştırmış isek, yaptığımız iş W= 1/2 k.x2dir. Burada k, yayın kuvvet sâbitidir.
Hızlanma işi: Bir tüfek veya top namlusu içerisinde bulunan merminin namluyu terk etmesi için barut gazlarının ona verdiği iş veya m kütleli cismin F kuvvetiyle x yolu boyunca hızlandırılması hâlinde yapılan iştir. Meselâ m kütleli bir cisim sâbit bir F kuvvetiyle x yolu boyunca hızlandırılmış olsun. Bu hâldeki hızlanma işi:
W = F.x'tir. Burada F = m.a olduğundan:
W = m.a.x yazılabilir. (a = cismin kazandığı ivmedir.)
Şâyet hareket düzgün hızlanan bir hareket ise:
x = v2/2a dır. W= m.a.x = m.a. v2/2a, yâni:
W = 1/2 m.v2 olur. m kütleli bir cisme v hızını kazandırmak için yapılması gereken hızlandırma işi W = 1/2 m.v2 ye eşit olur ki, bu da cisme verilen kinetik enerjiye denktir.
e-posta adresimize mail atabilirsiniz.