7.13: Yerçekimi Tarafından Yapılan İş

Gravitasyon doğadaki dört temel kuvvetten biridir. Yer üzerindeki nesneler ile Dünya arasındaki kuvvet yerçekimi olarak adlandırılır.

Diğer kuvvetler gibi, yerçekimi bir nesneye Dünya'nın merkezine doğru bir deplasman yaptırırsa, işi yapar. Bu durumda, yerçekimi tarafından yapılan iş pozitif olarak adlandırılır. Eğer bir dış kuvvet nesneye yerçekiminin çekimine karşı etki eder ve nesneyi Dünya'nın merkezinden uzaklaştırmayı başarırsa, yerçekimine karşı iş yapılır. Bu durumda, yapılan net iş negatif olarak adlandırılır. Eğer bir nesne Dünya üzerinde hareket eder ve Dünya'nın merkezine doğru herhangi bir deplasmanı yoksa, o zaman yerçekimi tarafından iş yapılmaz.

Tabii ki, Dünya üzerindeki hiçbir nesne bir parçacık değildir. Birleşik nesneleri incelemek için geliştirilen ağırlık merkezi çerçevesi bu sorunu aşmaktadır. Nesnenin toplam kütlesine eşit bir kütleye sahip tek bir parçacığın dış kuvvetlerin, yerçeklminin dahil olmadan önce, nesnenin ağırlık merkezinde bulunduğu kabul edilebilir.

Bir nesne yukarı doğru fırlatıldığında, yerçekimi kuvveti yer değiştirmesine karşı etki eder.

Dolayısıyla, yerçekimi kuvveti tarafından yapılan iş, yerçekimi kuvveti ve yer değiştirme vektörlerinin nokta çarpımıdır.

Bu vektörler zıt yönleri gösterdiğinden, yapılan iş negatiftir.

Yerçekimi kuvveti, nesnelerin kinetik enerjisini potansiyel enerjiye dönüştürerek nesne üzerinde çalışır.

Maksimum yüksekliğe ulaştıktan sonra nesne geri düşer. Yerçekimi kuvveti yer değiştirme yönünde hareket eder ve yapılan iş pozitiftir.

Bir cismin kaldırıldığını varsayalım, hem uygulanan kuvvet hem de yerçekimi kuvveti cisim üzerinde çalışır.

Cisim üzerinde yapılan net iş, iş-enerji teoremi ile verilir.

Cisim bir kaldırmadan önce ve sonra hareketsizse, kinetik enerjideki net değişim sıfırdır.

Bu nedenle, uygulanan kuvvetin yaptığı iş, yerçekimi kuvvetinin yaptığı işin negatifidir.