Durgun haldeki yatay bir cisme, yatay doğrultuda sabit bir F kuvveti uygulanarak cismin belirli bir x yolu boyunca hareket ettirilmesi sağlanmıştır. Bu süreçle ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? (Sürtünmeler ihmal edilmiştir.)

Soruda verilen durumu analiz edelim: Durgun haldeki (ilk hızı sıfır) yatay bir cisme, yatay doğrultuda sabit bir F kuvveti uygulanıyor ve cisim belirli bir x yolu boyunca hareket ediyor. Sürtünmeler ihmal edilmiştir.

Şıkları tek tek değerlendirelim:

Cisim durgun halden hareket etmeye başladığına ve bir yol katettiğine göre, uygulanan kuvvetin yaptığı bir iş (W=F·x) vardır. Sürtünmeler ihmal edildiği için bu iş aynı zamanda net işe eşittir. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

Cisim durgun halden hareket etmeye başladığına göre, bir hıza sahip olmuştur. Kinetik enerji (E_k = 1/2 mv²) hızın karesiyle doğru orantılı olduğundan, cismin kinetik enerjisi artmıştır. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

İş-Enerji Teoremi'ne göre, cisim üzerinde yapılan net iş, cismin kinetik enerjisindeki değişime eşittir (W_net = ΔE_k). Başlangıçta cisim durgun olduğu için kinetik enerjisi sıfırdır. Sürtünmeler ihmal edildiğinden, uygulanan kuvvetin yaptığı iş net işe eşittir. Bu durumda, kuvvetin yaptığı iş cismin kazandığı kinetik enerjiye eşit olur. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

Güç (P), birim zamanda yapılan iş olarak tanımlanır (P = W/t). Dolayısıyla bu ifade doğrudur.

Kuvvetin yaptığı iş (W), kuvvet (F) ile kuvvet doğrultusundaki yer değiştirmenin (x) çarpımıdır (W = F·x). Soruda 'belirli bir x yolu boyunca' ifadesi geçmektedir, bu da yer değiştirme miktarının sabit olduğunu gösterir. Eğer uygulanan kuvvet ve yer değiştirme sabitse, kuvvetin yaptığı iş de sabittir. Cismin hareket süresinin artması, aynı işin daha uzun sürede yapılması anlamına gelir ve bu durum sadece gücü (P=W/t) azaltır, yapılan işi değiştirmez. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.