İş (fizik)
Fizikte, bir kuvvet bir cisme etki ettiğinde ve uygulama noktasında kuvvet yönünde bir yer değiştirme olduğunda iş yapar.
Bir cisme etki eden bir kuvvet tarafından yapılan iş, yer değiştirme yönü boyunca kuvvetin uygulama noktasının yer değiştirmesi ile çarpımıdır.
İşi yapan kuvvettir, kuvveti yaratan etken değil. Hareket, işin bir gereğidir.
Enerji gibi, SI birimleri joule olan skaler bir niceliktir. Isı iletimi, makroskopik olarak ölçülebilir bir kuvvet olmadığından, sadece atomik çarpışmalarda meydana gelen mikroskopik kuvvetler olduğundan, bir iş biçimi olarak kabul edilmez. İş terimi 1830'larda Fransız matematikçi Gaspard-Gustave Coriolis tarafından yaratılmıştır.
İş-enerji teoremine göre, eğer bir dış kuvvet katı bir cisme etki ederek kinetik enerjisinin Ek1 'den Ek2 'ye değişmesine neden oluyorsa, mekanik iş (W) şu şekilde verilir:
W = Δ E k = E k 2 - E k 1 = m v 2 2 2 - m v 1 2 2 {\displaystyle W=\Delta E_{k}=E_{k_{2}}-E_{k_{1}}={\frac {mv_{2}^{2}}{2}}-{\frac {mv_{1}^{2}}}{2}}} 
Burada m nesnenin kütlesi ve v nesnenin hızıdır.
Bir cisme sabit bir F kuvveti etki ederken cisim bir d mesafesi kadar yer değiştiriyorsa ve kuvvet ile yer değiştirme birbirine paralelse, cisim üzerinde yapılan iş F ve d'nin çarpımıdır:
W = F ⋅ d {\displaystyle W=F\cdot d} 
Kuvvet ve yer değiştirme aynı yöndeyse, iş pozitiftir. Kuvvet ve yer değiştirme zıt yönlerdeyse iş negatiftir. Örneğin, kaldırılan bir kitap üzerindeki ağırlığın yaptığı iş negatiftir. Bunun nedeni, aşağı doğru olan ağırlığın yukarı doğru olan yer değiştirmenin tersi yönde olmasıdır.
Bir beyzbol atıcısı topa enerji aktararak top üzerinde çalışır.
Sorular ve Yanıtlar
S: Fizikte iş nedir?
C: İş, bir cisme belirli bir süre boyunca kuvvet uygulandığında cismin maruz kaldığı kuvvettir.
S: İş matematiksel olarak nasıl temsil edilir?
C: İş, W=Fs cos è formülü ile temsil edilir; burada W işi, F kuvvetin büyüklüğünü, s yer değiştirmeyi ve cos è kuvvetin yönü ile gerçek yer değiştirme yönü arasındaki açıyı temsil eder.
S: Kuvvetin yönü ile yer değiştirme arasında bir açı varsa ne olur?
C: Kuvvetin yönü ile yer değiştirme arasında bir açı varsa, paralel bir yönde itmekten daha az verimli hale geldiğinden daha az iş yapılacaktır. Kuvvet yönüne ne kadar dik (90°) olursa, o kadar fazla iş sıfıra yaklaşır. Eğer 90°'den büyükse, toplam hareket kuvvet tarafından amaçlananın tersi yönde olacaktır; bu da negatif işle sonuçlanır.
S: Isı iletimi bir iş biçimi olarak kabul edilir mi?
C: Hayır, ısı iletimi bir iş biçimi olarak kabul edilmez çünkü makroskopik olarak ölçülebilir kuvvetler mevcut değildir; sadece atomik çarpışmalarda meydana gelen mikroskobik kuvvetler vardır.
S: Bir terim olarak 'iş'i kim yarattı?
C: 'İş' terimi 1830'larda Fransız matematikçi Gaspard-Gustave Coriolis tarafından yaratılmıştır.
S: İş-Enerji teoremi neyi ifade eder?
C: İş-Enerji teoremine göre, eğer bir dış kuvvet katı bir cisme etki ederek kinetik enerjisinin Ek1'den Ek2'ye değişmesine neden oluyorsa, mekanik iş (W) mv2/2 - mv1/2 kullanılarak hesaplanabilir, burada m kütleyi ve v hızı temsil eder.
