Əgər kitabı masanın üzərinə hərəkət edənə qədər itələsəniz, kitab üzərində iş görmüş olursunuz. Cazibə qüvvəsi ilə çəkildiyi üçün bir cisim yerin səthinə düşəndə , cazibə qüvvəsi cisim üzərində işləyir. Əksinə, cismi tər içində islanana qədər bütün gücünüzlə itələsəniz, amma cisim hərəkət etməzsə, cisim üzərində iş görməmiş olursunuz. Gündəlik həyatda bir cismi itələmək üçün iş və ya ağır iş gördüyünüz deyilir, lakin fizikaya görə, cisim üzərində iş görməmiş olursunuz, çünki cisim yerdəyişmə yaşamır (cisim yerini dəyişmir).
İş sabit qüvvə (qüvvənin böyüklüyü və istiqaməti həmişə eyni qalır) və ya dəyişkən qüvvə (qüvvənin böyüklüyü və istiqaməti dəyişir) ilə görülə bilər. Sabit böyüklük və istiqamətə malik qüvvəyə nümunə olaraq Yer səthinə yaxın bir cisimə təsir edən cazibə qüvvəsini göstərmək olar. Dəyişkən böyüklük və istiqamətə malik qüvvəyə nümunə olaraq yayın qüvvəsini göstərmək olar. Yayı nə qədər çox dartsanız, bir o qədər çox çəkəcəksiniz, buna görə də yay uzandıqca qüvvənin böyüklüyü sabit qalmır. Başqa bir nümunə olaraq, raket kosmosa hərəkət etdikdə, Yer səthindən nə qədər uzaqlaşırsa, raketə təsir edən Yerin cazibə qüvvəsi bir o qədər az olur.
1.1 Sabit qüvvə tərəfindən görülən iş
Riyazi olaraq, sabit bir qüvvənin bir cisim üzərində gördüyü iş aşağıdakıların məhsuludur yerdəyişmə cismin yerdəyişməsi ilə eyni istiqamətdə olan qüvvəyə və ya qüvvə komponentinə malik cisim.
İtələyici qüvvənin (F) gördüyü iş:
W = (F)(s)(cos θ) = Fs (cos 0) = Fs (1) = Fs
F qüvvəsinin komponentinin üfüqi istiqamətdə (F cos θ) gördüyü iş:
W = (F cos θ)(s)(cos 0) = (F cos θ)(s)(1) = F s cos θ
Kinetik sürtünmə qüvvəsi (fk) tərəfindən görülən iş:
W = (fk cos θ)(s)(cos 180) = (fk )(s)(-1) = – fk s
Normal qüvvənin (N) gördüyü iş:
W = (N)(s)(cos 90)o) = (N)(s)(0) = 0
Cazibə qüvvəsi (w) ilə görülən iş:
W = (w)(s)(cos 90)o) = (w)(s)(0) = 0
Təsvir: W = səy və ya iş (Coul), s = yerdəyişmə (metr), θ = yerdəyişmə ilə qüvvənin yaratdığı bucaq
Əvvəlki nümunədə, görülən iş cazibə qüvvəsi (w) sıfır qiymətinə malikdir, çünki cazibə qüvvəsinin istiqaməti perpendikulyardır (90° bucaq əmələ gətirir)o) cismin yerdəyişmə istiqaməti (hərəkət istiqaməti) ilə. Qeyd etmək lazımdır ki, cazibə qüvvəsinin istiqaməti yerdəyişmə istiqaməti ilə eyni və ya əksinədirsə, çəkinin gördüyü iş sıfıra bərabər deyil.
Şəkil a-da göstərildiyi kimi, cazibə qüvvəsinin (w) sərbəst düşən cisim üzərində gördüyü iş belədir:
W = F s (cos θ) = wh (cos 0) = wh (1) = wh = mgh
Şəkil b-də şaquli olaraq yuxarıya doğru hərəkət edən cisim üzərində cazibə qüvvəsinin (w) gördüyü iş belədir:
W = F s (cos θ) = wh (cos 180) = wh (-1) = -wh = -mgh
Təsvir: w = çəki (Nyuton), h = boy (metr), m = kütlə (kq), g = cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (saniyədə metr kvadrat)
Əvvəlki izahata əsasən, aşağıdakı məqamlar haqqında nəticə çıxarmaq olar:
Birincisi, əgər cisim yerdəyişmə yaşamırsa, yerdəyişməyə təsir edən qüvvə iş görmür. Əgər s = 0 olarsa, W = 0 olar.
İkincisiƏgər qüvvə cismin yerdəyişməsinə müəyyən bir bucaq əmələ gətirirsə, onda yalnız qüvvənin cismin yerdəyişməsi istiqamətindəki komponenti cisim üzərində işləyir.
Üçüncüsü, cismin yerdəyişməsinə perpendikulyar qüvvə cisim üzərində heç bir iş görmür. Əgər qüvvə yerdəyişməyə perpendikulyardırsa, əmələ gələn bucaq 90°-dir.oCos 90o = 0.
Dördüncü, Səy müsbət və ya mənfi ola bilər. Əgər qüvvə cismin yerdəyişməsi ilə eyni istiqamətdədirsə, əmələ gələn bucaq 0-dır.o onda qüvvə müsbət iş görür, əksinə, qüvvə yerdəyişmənin əks istiqamətindədirsə, əmələ gələn bucaq 180-dir.o onda qüvvə cisim üzərində mənfi iş görür.
Cisim yerdəyişmə keçirərkən sabit bir qüvvənin cisim üzərində gördüyü iş, qüvvə (F) və yerdəyişmə (s) qrafikindəki kölgəli sahəyə bərabərdir.
İşin simvolu W (böyük hərf), çəkinin simvolu isə w (kiçik hərf)-dir. İşin beynəlxalq sistem vahidi Nyuton metridir (N m). Nyuton metrinin digər adı 19-cu əsr Britaniya fiziki Ceyms Preskott Coulun şərəfinə adlandırılmış qısaldılmış J kimi tanınan Couldur.
1.2. Sabit olmayan qüvvənin gördüyü iş
Dəyişkən qüvvəyə bir nümunə yay qüvvəsidir. Yay qüvvəsinin böyüklüyü həmişə dəyişir, buna görə də yay qüvvəsinin bir cisim üzərində gördüyü işi sabit qüvvənin gördüyü iş düsturu ilə hesablamaq mümkün deyil.
Yay dartılırsa, yay nə qədər uzun olarsa, tələb olunan qüvvə bir o qədər çox olar. Eynilə, əksinə, təzyiq nə qədər çox olarsa, yayda qüvvə nə qədər qısa olarsa, tələb olunan qüvvə bir o qədər çox olar. Yay basıldıqca və ya dartıldıqca, yay qüvvəsi 0-dan (x = 0) maksimuma (F = kx) dəyişir, buna görə də yay qüvvəsi orta qiymətdən istifadə etməklə hesablanır. Orta yay qüvvəsi belədir:
F = ½ (0 + kx) = ½ kx
Yay qüvvəsinin bir cisim üzərində gördüyü iş:
W = F x = ½ kx2
Təsvir: W = iş (vahidlər Coul), x = yay uzunluğunun artması (vahidlər metr), F = yay qüvvəsi (vahidlər Nyuton).
2. Nəticəvi iş və ya ümumi iş (ümumi qüvvə ilə görülən iş)
Əgər cismin yerdəyişməsi zamanı ona yalnız bir qüvvə təsir edirsə, onda ümumi qüvvənin gördüyü iş həmin qüvvənin gördüyü işə bərabərdir. Məsələn, cisim sərbəst düşmə vəziyyətində olduqda və hava müqaviməti nəzərə alınmadıqda, cismə təsir edən yeganə qüvvə cazibə qüvvəsidir.
W= Wcazibə qüvvəsi
Əgər cisim hərəkət edərkən ona bir neçə qüvvə təsir edirsə, onda ümumi qüvvənin gördüyü iş, cisimə təsir edən bütün qüvvələrin gördüyü işin cəminə bərabərdir.
W = W1 + Q2 + Q3 + … + Qn
Bir cismə təsir edən bir neçə qüvvənin gördüyü işi əvvəlcə ümumi qüvvənin böyüklüyünü tapmaq və sonra onu yerdəyişmənin böyüklüyünə vurmaqla da hesablamaq olar.
W = (Nəticə qüvvəsi)(yerdəyişmə) = (nəticə F)(lər)
