💡 10. Sınıf Fizik: İş ve güç Çözümlü Örnekler

Bu soruda yapılan işi hesaplamak için iş formülünü kullanacağız.
İş (W) = Kuvvet (F) x Yol (x)
Verilenler:

• Kuvvet, \( F = 50 \) N
• Yol, \( x = 10 \) m

Hesaplama:

• \( W = 50 \text{ N} \times 10 \text{ m} \)
• \( W = 500 \) Joule

Sonuç olarak, kuvvetin yaptığı iş 500 Joule'dür. ✅

Güç, birim zamanda yapılan iş olarak tanımlanır. Bu nedenle, yapılan işi güç ve zaman kullanarak hesaplayabiliriz.
İş (W) = Güç (P) x Zaman (t)
Verilenler:

• Güç, \( P = 200 \) Watt
• Zaman, \( t = 5 \) saniye

Hesaplama:

• \( W = 200 \text{ Watt} \times 5 \text{ s} \)
• \( W = 1000 \) Joule

Motor, 5 saniyede 1000 Joule iş yapmıştır. 👍

Çantayı yukarı kaldırmak için yerçekimi kuvvetine karşı bir kuvvet uygulanmalıdır. Bu kuvvet, çantanın ağırlığına eşittir.
Ağırlık (F) = Kütle (m) x Yerçekimi ivmesi (g)
Yapılan iş (W) = Kuvvet (F) x Yol (h)
Verilenler:

• Kütle, \( m = 10 \) kg
• Yerçekimi ivmesi, \( g = 10 \) m/s²
• Yükseklik, \( h = 1.5 \) m

Hesaplama:

• Önce çantanın ağırlığını (uygulanan kuvveti) hesaplayalım: \( F = 10 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 100 \) N
• Şimdi yapılan işi hesaplayalım: \( W = 100 \text{ N} \times 1.5 \text{ m} = 150 \) Joule

Öğrencinin çantaya uyguladığı kuvvetin yaptığı iş 150 Joule'dür. 🏋️

Bu soruda hem yapılan işi hem de asansörün gücünü kullanarak zamanı bulacağız.
Önce taşınan yükün ağırlığını (asansörün yapması gereken işi) hesaplayalım:
Ağırlık (F) = Kütle (m) x Yerçekimi ivmesi (g)
Yapılan iş (W) = Kuvvet (F) x Yol (h)
Güç (P) = İş (W) / Zaman (t)
Verilenler:

• Güç, \( P = 500 \) Watt
• Kütle, \( m = 1000 \) kg
• Yerçekimi ivmesi, \( g = 10 \) m/s²
• Yol, \( h = 10 \) m

Hesaplama:

• Ağırlık: \( F = 1000 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 10000 \) N
• Yapılan iş: \( W = 10000 \text{ N} \times 10 \text{ m} = 100000 \) Joule
• Zaman: \( t = W / P = 100000 \text{ J} / 500 \text{ W} = 200 \) saniye

Asansör, yükü 200 saniyede taşır. ⏳

Bu soruda dikkat etmemiz gereken nokta, yapılan işin sadece ağırlığı yukarı kaldırırken gerçekleşmesidir.
Ağırlığı sabit tutmak veya indirmek, yerçekimi kuvvetine karşı bir iş yapmaz (veya yerçekimi iş yapar).
Yapılan iş (W) = Kuvvet (F) x Yol (h)
Kaldırırken uygulanan kuvvet, ağırlığa eşittir.
Verilenler:

• Kütle, \( m = 50 \) kg
• Yükseklik, \( h = 2 \) m
• Yerçekimi ivmesi, \( g \approx 10 \) m/s² (Soruda belirtilmese de bu değer kullanılır)

Hesaplama:

• Ağırlık (Kuvvet): \( F = m \times g = 50 \text{ kg} \times 10 \text{ m/s}^2 = 500 \) N
• Yapılan iş: \( W = F \times h = 500 \text{ N} \times 2 \text{ m} = 1000 \) Joule

Sporcunun ağırlığı kaldırırken yaptığı iş 1000 Joule'dür. 🥇

Bu soruda, iş ve güç arasındaki ilişkiyi kullanarak zamanı bulacağız.
Önce yapılan işi hesaplayalım:
İş (W) = Kuvvet (F) x Yol (x)
Güç (P) = İş (W) / Zaman (t)
Verilenler:

• Kuvvet, \( F = 200 \) N
• Yol, \( x = 500 \) m
• Güç, \( P = 100 \) Watt

Hesaplama:

• Yapılan iş: \( W = 200 \text{ N} \times 500 \text{ m} = 100000 \) Joule
• Zaman: \( t = W / P = 100000 \text{ J} / 100 \text{ W} = 1000 \) saniye

Yolculuk 1000 saniye sürmüştür. ⏱️

Bu soruda, süpürgenin gücünü ve harcanan zamanı kullanarak yapılan toplam işi hesaplayacağız.
Öncelikle zamanı saniyeye çevirmemiz gerekiyor.
İş (W) = Güç (P) x Zaman (t)
Verilenler:

• Güç, \( P = 1200 \) Watt
• Zaman, \( t = 15 \) dakika

Hesaplama:

• Zamanı saniyeye çevirelim: \( 15 \text{ dakika} \times 60 \text{ saniye/dakika} = 900 \) saniye
• Yapılan iş: \( W = 1200 \text{ W} \times 900 \text{ s} = 1080000 \) Joule

15 dakika boyunca yerleri süpürerek 1.080.000 Joule'lük iş yapılmış olur. 🏠

Bu soruda, yapılan işi ve üretilen gücü kullanarak yolculuk süresini hesaplayacağız.
Öncelikle yolun metreye çevrilmesi ve gücün Watt'a çevrilmesi gerekmektedir.
İş (W) = Kuvvet (F) x Yol (x)
Güç (P) = İş (W) / Zaman (t)
Verilenler:

• Kuvvet, \( F = 5000 \) N
• Yol, \( x = 2 \) km
• Güç, \( P = 25 \) kW

Hesaplama:

• Yolu metreye çevirelim: \( 2 \text{ km} \times 1000 \text{ m/km} = 2000 \) m
• Gücü Watt'a çevirelim: \( 25 \text{ kW} \times 1000 \text{ W/kW} = 25000 \) W
• Yapılan iş: \( W = 5000 \text{ N} \times 2000 \text{ m} = 10000000 \) Joule
• Zaman: \( t = W / P = 10000000 \text{ J} / 25000 \text{ W} = 400 \) saniye

Araba, 2 kilometrelik yolculuğu 400 saniyede tamamlamıştır. 🛣️