Yer değiştirme ve kuvvet farklı doğrultularda ise, neden iş yapılmış olmaz?

Kaynağa sayın Sercan Semerci'nin cevabını destekler nitelikte vermiş olduğu örneğin deneyinin yapıldığı bir video ekliyorum. Video da 60 km/sa ile giden bir otomobilden zıt yöne doğru aynı hızda bir top fırlatılmaktadır.

Öncelikle şunu belirtmek lazım;

İş = Kinetik enerjideki değişim

Yer değiştirme ve kuvvet farklı doğrultularda olursa negatif iş yapılmış olur. Basit bir örnekle açıklayalım.

Diyelim ki 2 kg bir cisim A yönünde 10m/s sabit hızda hareket ediyor. Kinetik enerjisi (0.5 * m * v²) 100J olur. Aniden -A yönünden 10 Newton bir net kuvvet uygulayalım. Newton'un 2. yasasına göre ( ) ivme -10N / 2kg = -5m/s olur. Bu cisim 2 saniye sonra (-5m/s² * 2sn = -10m/s) durmuş olur doğal olarak kinetik enerjisi sıfır olur. Bu cismin enerjisi 100J'dan 0'a düştü yani iş/enerji denklemine göre -100J iş yapılmış olması gerekir. Bu iki saniyelik süreçte cismin ortalama hızı ((ilk hız + son hız)/2) 5m/s'dir. Buna bağlı olarak 2 saniyede 10m yol alacağı için -10N * 10m = -100J elde edilir yani uygulanan kuvvet ve yer değiştirme farklı yönlerde olduğu için negatif iş yapılmış oldu.

Ayrıca kuvvet uygulamak ile iş yapmak farklı şeylerdir. Bir cismi ittirdiğinde hareket etmezse kinetik enerjisi değişmeyeceği için iş yapmış sayılmazsın ama bu kuvvet uygulamadığın anlamına gelmez.