Yapılan iş (W), uygulanan kuvvet (F) ile kuvvetin etki ettiği doğrultudaki yer değiştirmenin (d) çarpımıyla bulunur. Matematiksel olarak $W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)$ formülüyle ifade edilir. Burada $\theta$, kuvvet ile yer değiştirme arasındaki açıdır. Sürtünmeler önemsenmediği için sadece uygulanan kuvvetin yaptığı işi hesaplayacağız.
- A) Seçeneği:
Cisim 10 N'luk kuvvetle 5 m yukarıya kaldırılıyor. Kuvvet ve yer değiştirme aynı yönde olduğu için $\cos(\theta) = \cos(0^\circ) = 1$.
$W_A = 10 \text{ N} \cdot 5 \text{ m} = 50 \text{ J}$
- B) Seçeneği:
Cisim 50 N'luk kuvvetle duvara doğru itiliyor ancak cisim hareket etmiyor (yer değiştirme 0 m). İş yapılabilmesi için yer değiştirme olması gerekir.
$W_B = 50 \text{ N} \cdot 0 \text{ m} = 0 \text{ J}$
- C) Seçeneği:
Cisim 20 N'luk kuvvetle eğik düzlem boyunca 5 m çekiliyor. Kuvvet ve yer değiştirme aynı yönde olduğu için $\cos(\theta) = \cos(0^\circ) = 1$.
$W_C = 20 \text{ N} \cdot 5 \text{ m} = 100 \text{ J}$
- D) Seçeneği:
Cisim 20 N'luk kuvvetle yatayda 10 m çekiliyor. Kuvvet ve yer değiştirme aynı yönde olduğu için $\cos(\theta) = \cos(0^\circ) = 1$.
$W_D = 20 \text{ N} \cdot 10 \text{ m} = 200 \text{ J}$
Hesaplanan iş değerlerini karşılaştıralım:
- $W_A = 50 \text{ J}$
- $W_B = 0 \text{ J}$
- $W_C = 100 \text{ J}$
- $W_D = 200 \text{ J}$
En büyük iş 200 J ile D seçeneğinde yapılmıştır.
Cevap D seçeneğidir.