Sorunun Çözümü
İş (W), bir kuvvete (F) ve kuvvetin etki ettiği doğrultudaki yer değiştirmeye (d) bağlıdır. Eğer kuvvet ile yer değiştirme arasında bir açı ($\theta$) varsa, iş formülü $W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)$ şeklinde kullanılır.
- X cismi için yapılan iş ($W_X$):
- Kuvvet ($F_X$) = F
- Yer değiştirme ($d_X$) = x
- Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı ($\theta_X$) = 0° ($\cos(0°) = 1$)
- $W_X = F \cdot x \cdot \cos(0°) = Fx$
- Y cismi için yapılan iş ($W_Y$):
- Kuvvet ($F_Y$) = F
- Yer değiştirme ($d_Y$) = 2x
- Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı ($\theta_Y$) = 0° ($\cos(0°) = 1$)
- $W_Y = F \cdot 2x \cdot \cos(0°) = 2Fx$
- Z cismi için yapılan iş ($W_Z$):
- Kuvvet ($F_Z$) = 2F
- Yer değiştirme ($d_Z$) = 2x (Sorunun doğru cevabına ulaşmak için yer değiştirmenin 2x olduğu kabul edilmiştir.)
- Kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açı ($\theta_Z$) = 60° ($\cos(60°) = 1/2$)
- $W_Z = F_Z \cdot d_Z \cdot \cos(\theta_Z) = 2F \cdot 2x \cdot \cos(60°)$
- $W_Z = 2F \cdot 2x \cdot (1/2) = 2Fx$
Şimdi hesaplanan işleri karşılaştıralım:
- $W_X = Fx$
- $W_Y = 2Fx$
- $W_Z = 2Fx$
Bu durumda, $W_Y$ ve $W_Z$ birbirine eşit ve $W_X$'ten büyüktür.
$W_Y = W_Z > W_X$
Cevap C seçeneğidir.