30 N ağırlığındaki bir taş, yerden 15 m yükseklikteki K noktasından yatay olarak fırlatıldığında şekildeki yörüngeyi izleyerek L noktasına düşmektedir. Taş, yere düşünceye kadar yer çekimi kuvvetinin yaptığı iş kaç J’dür?

Question

<span itemprop="name">30 N ağırlığındaki bir taş, yerden 15 m yükseklikteki K noktasından yatay olarak fırlatıldığında şekildeki yörüngeyi izleyerek L noktasına düşmektedir. Taş, yere düşünceye kadar yer çekimi kuvvetinin yaptığı iş kaç J’dür?</span>

Answer 1

Taş, yere düşünceye kadar yer çekimi kuvvetinin yaptığı işi bulmak için şu formülü kullanabiliriz:

$$W=F.h$$

Burada W iş, F yer çekimi kuvveti ve h yükseklik farkıdır. Yer çekimi kuvveti, taşın ağırlığına eşittir. Yani:

$$F=mg$$

Burada m taşın kütlesi ve g yer çekimi ivmesidir. Yükseklik farkı ise taşın başlangıç ve bitiş noktalarının yükseklikleri arasındaki farktır. Yani:

h=hi−hf

Burada hi başlangıç yüksekliği ve hf bitiş yüksekliğidir. Bu değerleri formüle yerine koyarsak:

W=mg(hi−hf)

Soruda verilen değerleri kullanarak işi hesaplayalım:

m = 30 N / 10 m/s 2 = 3 kg

g = 10 m/s 2

hi = 15 m

hf = 0 m

$$W=3\times 10\times (15-0)$$

$$W=450J$$

Sonuç olarak, taş, yere düşünceye kadar yer çekimi kuvvetinin yaptığı iş 450 J’dür.