Kuvvet, iş ve enerji ilişkisi nedir

Bir cisme veya maddeye uygulanan kuvvet aralığı ve hareket ettirme derecesi iş unsurunu belirlemektedir. Bu yüzden herhangi bir cismin var olan enerji aktarımı, kuvvet yardımıyla başka bir cisme aktarım gösterdiğinde iş olarak tanımlanır. Cisimler arası enerji aktarımını sağlayan iş, enerji aktarımı için kuvvet uyguladığı cismin enerjisini azaltırken, aynı doğrultuda enerjiyi aktardığı cismin enerji değerini daha da arttırır. Ancak belirlenen bir cisme her uygulanan kuvvet, iş yapmaz. Bu durumu da belirleyen bazı hususlar vardır.

Öncelikle bir cismin iş yapabilmesi için kuvvet yönü doğrultusunda ilerlemesi gerekmektedir. Fiziksel bir iş yapabilmek adına bu önemli bir kuraldır. Fakat uygulanan enerjinin, dik olarak bir kuvvet etkisi yaratması fiziksel bir iş olarak sayılmamaktadır. Bu duruma örnek verecek olursak; bir duvarın fiziksel iş kuvvetiyle ittirildiğini ancak uygulanan kuvvete rağmen hareket ettirilmediği görülür. Bunun haricinde bir kişinin sırtında taşıdığı yükte, iş eylemi olarak tanımlanmamaktadır.

İş olan durumlar

• Sıramıza bir kuvvet uygulayıp onu sürüklersek iş yapılır. (Sürtünme kuvvetine karşı iş yapılır.)
• Çantayı elimizle yukarı kaldırırken iş yapılır.
• Dalda duran elma aşağı düşerken iş yapılır. (Yerçekimi iş yapar)
• Bisiklet ile yokuş yukarı çıkarken iş yapılır.
• Topa ayağı ile vuran çocuk iş yapar. (Top kuvvet ile hareket etmiştir.)

İş olmayan durumlar

• Sabit süratle düz yolda giden araç iş yapmaz. (Dengelenmiş kuvvet vardır. Net kuvvet sıfır olduğu için iş yapmaz.)
• Halteri yukarıda tutan halterci iş yapmaz. (Cisim hareket etmediği için iş yapılmaz.)
• Kitap okuyan öğrenci fiziksel olarak iş yapmaz. (Kitap hareket etmediği için iş yapılmaz.)
• Dünya’mızın Güneş etrafındaki hareketi iş yapmaz. (Dünya üzerindeki net kuvvet sıfır olduğu için iş yapmaz.)
• Aşır bir yükü yerden kaldıramayan kişi iş yapmaz. (Cisim yol almamıştır.)
• Elindeki çantayı sallamadan düz yolda taşıyan kişi iş yapmaz.(Kuvvet yukarı hareket yönü ise yataydır.)