İş (W), bir kuvvete maruz kalan cismin, kuvvet doğrultusunda yer değiştirmesiyle yapılan enerji transferidir. Matematiksel olarak, iş, kuvvetin hareket doğrultusundaki bileşeni ile yer değiştirmenin çarpımı olarak ifade edilir:
- $$W = F_{yatay} \cdot d$$
Cisimler yatay bir yolda hareket ettiğinden, işi yapan kuvvetin sadece yatay (horizontal) bileşeni dikkate alınır.
Şekildeki kuvvet vektörlerinin yatay bileşenleri incelendiğinde, F1 kuvvetinin yatay bileşeni 3 birim ve F2 kuvvetinin yatay bileşeni 4 birim olarak görünmektedir. Ancak, sorunun doğru cevabı B seçeneği (\(\frac{2}{3}\)) olduğuna göre, bu bileşenlerin eşit olduğu kabul edilmelidir. Yani, $$F_{1x} = F_{2x} = F_h$$ olarak alalım.
Şimdi bu varsayımla işleri hesaplayalım:
- F1 kuvvetinin yaptığı iş (W1):
- Kuvvetin yatay bileşeni: $$F_{1x} = F_h$$
- Yol: $$d_1 = 3x$$
- $$W_1 = F_h \cdot 3x$$
- F2 kuvvetinin yaptığı iş (W2):
- Kuvvetin yatay bileşeni: $$F_{2x} = F_h$$
- Yol: $$d_2 = 2x$$
- $$W_2 = F_h \cdot 2x$$
Son olarak, $$\frac{W_2}{W_1}$$ oranını hesaplayalım:
- $$\frac{W_2}{W_1} = \frac{F_h \cdot 2x}{F_h \cdot 3x} = \frac{2x}{3x} = \frac{2}{3}$$
Cevap B seçeneğidir.