Sorunun Çözümü
Yaylara uygulanan kuvvetlerin yaptığı iş, kuvvet-uzama grafiğinin altında kalan alana eşittir. Yaylarda kuvvet uzama ile doğru orantılı olarak arttığı için (Hooke Yasası), yapılan işin formülü \(W = \frac{F_{son} \times x}{2}\) şeklinde ifade edilebilir. Burada \(F_{son}\) yaya uygulanan son kuvvet, \(x\) ise uzama miktarıdır.
- X yayı için yapılan iş (\(W_X\)):
Uygulanan kuvvet \(F\), uzama miktarı \(x\).
\(W_X = \frac{F \times x}{2}\)
- Y yayı için yapılan iş (\(W_Y\)):
Uygulanan kuvvet \(F\), uzama miktarı \(2x\).
\(W_Y = \frac{F \times 2x}{2} = Fx\)
- Z yayı için yapılan iş (\(W_Z\)):
Uygulanan kuvvet \(2F\), uzama miktarı \(2x\).
\(W_Z = \frac{2F \times 2x}{2} = 2Fx\)
Şimdi elde ettiğimiz iş değerlerini karşılaştıralım:
- \(W_X = 0.5 Fx\)
- \(W_Y = 1 Fx\)
- \(W_Z = 2 Fx\)
Bu değerlere göre işler arasındaki büyüklük ilişkisi şu şekildedir:
\(W_Z > W_Y > W_X\)
Cevap B seçeneğidir.