Kitaptaki Soru Metni ve Verilenler
2. Bir cisim üzerinde yapılan işlerin aynı fakat yapılma sürelerinin farklı olması neyi ifade eder? Bir cisme hareket doğrultusunda bir kuvvet uygulandığında cismin hareket etmesi ile iş yapılır. Böylece cismin enerjisinde değişim meydana getirilir. Pozi tif iş cismin kazandığı enerjiyi, negatif iş ise cismin kaybettiği enerjiyi ifade eder. Örneğin bir inşaat vinci ucuna bağlanan kütleyi belirli bir yüksekliğe çıkarmak için enerji harcadığında kütle iş yapabilme yeteneği kazanır. Bu sayede vinçten ayrılan kütle hızlanarak yere düşmeye başlar ve iş yapılmış olur. Fizik biliminde kullanılan iş ve enerji kavramları ile ilişkili önemli kavram lardan biri de güçtür. Günlük hayatta güç, kuvvet ve enerji kavramları birbi rinin yerine kullanılmasına rağmen bu kavramların fizik bilimindeki anlamları birbirinden farklıdır. Güç, bir işin ne kadar kısa sürede yapıldığının bir ölçüsüdür. Otomobillerde motorun ürettiği güç, aracın ne kadar hızlı hızlanabileceğini ve ulaşabileceği maksimum hızı belirler. Motor, fosil yakıtı ya da araç pilinin potansiyel farkını enerjiye dönüştürür. Güçlü motora sahip bir otomobil birim zamanda daha fazla iş yapabilir ve bu durumda daha kısa sürede daha fazla mesafe kate debilir. Güç, birim zamanda yapılan iş miktarı ya da aktarılan enerjidir. Başka bir ifade ile güç, iş yapma hızı olarak tanımlanabilir. Buradan Güç = Yapılan iş Geçen zaman = Aktarılan enerji Geçen zaman şeklinde yazılır. Skaler nicelik olan güç P sembolü ile gösterilir ve P = W t matematiksel modeli ile hesaplanır. SI birim sisteminde iş ya da enerji birimi J, zaman birimi s olduğundan güç birimi J/s = watt olarak kullanılır. Birimin isimlendirilmesi James Watt'a (Ceymis Vat) ithafen yapılmıştır. Günlük hayatta kullanılan elektrikli cihazların gücü watt (W) ya da kilowatt (kW) ile ifade edilir (1000 W = 1 kW). Elektrik faturalarındaki harcanan elektrik enerjisi miktarı da kilowattsaat (kWh) cinsin den belirtilir. İş-Kinetik Enerji Teoremi Cisim üzerine etki eden net kuvvetin yaptığı iş, cismin enerji değişimine eşittir. Net kuvvetin yaptığı iş WNET = ∆E= ESon – Eİlk matematiksel modeli ile ifade edilir. James Watt 1736 İskoçya doğumlu bir mucit ve mühendis olan James Watt, buhar makinelerinin geliştiril mesi üzerine çalışmıştır. Üretilen buhar maki nelerinin sahip olduğu gücün alıcılar tarafından anlaşılması amacıy la beygir gücü (BG) birimini kullanmıştır. Bir atın 75 kg’lık yükü 1 s'de yaklaşık 1 m taşıdığını hesaplamıştır. Buna göre 1 BG = 746 W’a karşılık gelmektedir. James Watt (Temsilî)
Ayrıntılı Adım Adım Çözüm
Sürat: Skaler bir büyüklük olup birim zamanda alınan toplam yoldur (v = Alınan Yol / Zaman).
Hız: Vektörel bir büyüklük olup birim zamandaki yer değiştirmedir (v = Δx / Δt).
Konum-zaman (x-t) grafiğinin eğimi hızı verir. Hız-zaman (v-t) grafiğinin altındaki alan ise yer değiştirmeyi verir.
