Page 23 - Fen Lisesi Fizik 11 | 1.Ünite

1. ÜNİTE KUVVET VE HAREKET

1.6.1. İş-Enerji Dönüşümü

Sürtünmesiz bir düzlemde Şekil 1.83’teki, x 1 konumunda v hızına sahip olan m kütleli bir cisim, F
0
kuvveti etkisiyle xD kadar yerdeğiştirerek x 2 konumuna gelmektedir. Cismin hareketi, hareket doğrultu-
^
sunda uygulanan F kuvveti ve yer değiştirmesi xD dikkate alınarak incelendiğinde F - D h grafiği
x
Şekil 1.84’te verildiği gibi elde edilir.
v 0 v

m F m F

D x x 2
x 1
Şekil 1.83: F kuvveti etkisiyle D yer değiştirmesi yapan cisim
x
F

F

S = W

x
x x
1 2
^
x
Şekil 1.84: F - D h grafiği
^
x
Hareket için çizilen F - D h grafiğinde, grafiğin altında kalan dikdörtgen alanı hesaplandığında
Alan = S = F $ ^ x2 - x1h
S = F $ D x
S = W bulunur.
^
Bu eşitliğe göre F - D h grafiğinin altında kalan alan işe eşittir. Elde edilen bu sonuç, hareketi süresince
x
değişen ve harekete zıt yönde uygulanan kuvvetlerin etkisinde kalan cisimler için de geçerlidir. Bu du-
rumda, aşağıdaki F - D h grafiğinde Şekil 1.85’te verildiği gibi elde edilen bir cisim üzerinde yapılan iş,
^
x
pozitif alanların toplamı olan +W ile negatif alanların toplamı olan −W farkı alınarak bulunur. Buna göre
cisim x yer değiştirmesi yaptığında yapılan iş W
5
W = +W + (−W) olur.
Burada tekrar Şekil 1.85’te verilen cismin hareketinin incelenmesine geri dönülürse cisim Newton’ın
II.hareket kanununa göre, F Net kuvvetinin etkisinde a gibi bir ivme ile ilk hızlı düzgün hızlanan hareket
yapacağından X konumundaki v hızı v hızından daha büyük olacaktır.
2 0
F
İş için elde edilen denklemde F kuvveti için dinamiğin temel prensibi
yerine yazılırsa F
+W

W = F $ D x x 1 x 2 x 3 x x x
−W 4 5
W = m a$ $ D x olarak elde edilir.
-F

^
x
Şekil 1.85: F - D h grafiği

101