İş, Güç ve Enerji konusu, AYT Fizik sınavında sıkça karşılaşılan temel bir konudur.

İş (W) bir kuvvetin (F) bir cismin (m) üzerinde uygulandığı yol (s) boyunca yapılan skaler çarpımdır: W = F·s·cos(θ).



Kinetik enerji (Ek) cismin hareket enerjisi olarak tanımlanır: Ek = ½·m·v².

Bir kuvvetin yaptığı iş cismin kinetik enerjisinin değişimine eşittir: W_net = ΔEk = Ek_B - Ek_A. Bu İş-Enerji teoremi ile hız soruları kolayca çözülür.



Örnek: m = 2 kg bir cisim x = 0 noktasından v₀ = 0 m/s hızla harekete başlayıp x = 5 m konumunda v = ? hıza ulaşıyor. F = 10 N kuvveti θ = 0° açısıyla doğru yönünde uygulanıyor.

İş-Enerji teoremi: W = F·Δx = 10·5 = 50 J.

ΔEk = ½·m·(v² - v₀²) ⇒ 50 = ½·2·(v² - 0) ⇒ v² = 50 ⇒ v = √50 ≈ 7.1 m/s.



Potansiyel enerji (Ep) yerçekimi veya sarkaç gibi kuvvetlerle ilişkilidir: Ep = m·g·h (yerçekimi potansiyel enerjisi).

Sürtünmesiz bir sistemde Toplam enerji (E_total = Ek + Ep) korunur.

Örnek: m = 5 kg bir cisim h_A = 10 m yükseklikten serbest düşer. h_B = 0 m noktasındaki hızı nedir?

E_A = Ep_A = 5·9.8·10 = 490 J.

E_B = Ek_B = ½·5·v².

Korunumu: E_A = E_B ⇒ 490 = ½·5·v² ⇒ v² = 196 ⇒ v = √196 = 14 m/s.



Sürtünmeli ortamda enerji ısı olarak kaybedilir. Net iş, sürtünme kuvvetinin (F_f) yaptığı işle hesaplanır: W_f = -F_f·s (negatif çünkü enerji kaybıdır).

Bu durumda W_net = W_kuvvet - W_f = ΔEk kullanılır.

Örnek: m = 3 kg bir cisim 10 m yol kat etmek için 20