Değişken bir kuvvetin yaptığı iş nasıl hesaplanır? Sabit kuvvet-yol ve değişken kuvvet-yol grafiği, işin hesabı, formülü
Değişken Bir Kuvvetin Yaptığı İşin Hesabı
Kuvvet yol boyunca sabit kalmaz da değişirse işi nasıl hesaplayacağız? İş=Kuvvet x yerdeğiştirme ifadesinde kuvvet yerine değişen değerlerden hangisini koyacağız? Başlangıç değerini mi yoksa son değerini mi?
Bu sorun iki biçimde çözümlenebilir: Birincisi, değişken kuvvet yerine uygun bir ortalama değer kullanmaktır. Yani
İş=Ortalama kuvvet x yerdeğiştirme
bağıntısıyla değişken kuvvetin yaptığı işi hesaplayabiliriz. İkincisi de 1. şekildeki gibi, Kuvvet-yol grafiğinin altındaki alanı bulmaktır. Grafiğin altındaki alana dikkat edilirse kuvvet x yol boyutunda olduğu görülür. O halde alanın sayısal değeri yapılan işi verecektir. Grafik doğrusal değil de eğrisel olsa sonuç yine doğrudur. Yani kuvvet-yol grafiğinin biçimi nasıl olursa olsun grafikle yatay eksen arasında kalan alan yapılan işi verir. (Şekil-2) Alan pozitif bölgede ise yapılan iş pozitiftir. Yani kuvvet hareketle aynı yöndedir ve kuvvetin kendisi iş yapar. Alan negatif bölgedeyse yerdeğiştirmeye karşı olan kuvvetin yaptığı işi anlatır.