شروط بذل الشغل في الفيزياء

يُعرّف الشغل في الفيزياء بأنّه العمل المنجز على جسم ما نتيجة تأثير قوة خارجية عليه أدت إلى إزاحته من موضعه الأصلي لمسافة معينة، وبالتالي لبذل شغل على الجسم يجب أن يتوفر شرطان رئيسيان، ويُمكن توضيحها على النحو الآتي:

القوة المؤثرة على الجسم

يجب أن تُطبق قوة خارجية على الجسم لتؤثر عليه ممّا يدفعه إلى التحرك وتغيير موضعه الأصلي، على سبيل المثال: عندما يجر الحصان المحراث لحرث الحقول فإنّ القوة الخارجية المؤثرة على المحراث هي حركة الحصان.

إزاحة الجسم

وليتم الشغل المبذول على الجسم يجب أن تعمل القوة الخارجية على الجسم وتُسبب له الإزاحة بحيث يتحرك لمسافة معينة من موضعه الأصلي الذي أثرت فيه القوة، على سبيل المثال: إذا أثر الحصان على المحراك بقوة تسحبه ليُقال بأنّ هناك شغلاً مبذولاً على المحراث يجب أن يتحرك المحراث داخل الحقل إلى مسافة معينة.

وبالتالي إذا لم يستطع الحصان تحريك المحراث فإنّه لم يُبذل شغل على المحراك، أي أنّه يجب توفر الشرطين معًا لبذل شغل على جسم ما.

ويُمكن تمثيل الشغل المنجز على الجسم بأنّه حاصل ضرب القوة الخارجية المؤثرة على الجسم والإزاحة التي سببتها القوة، وتُعطى الصيغة الرياضية لهذه العلاقة كما يأتي:

الشغل = القوة المؤثرة على الجسم × الإزاحة

وتُستخدم هذه الصيغة إذا كانت إزاحة الجسم في نفس اتجاه القوة المؤثرة عليه، أمّا إذا لم يكن اتجاه القوة في نفس اتجاه الإزاحة تُصبح الصيغة للشغل المبذول كالآتي:

الشغل = القوة المؤثرة على الجسم × الإزاحة × جتا(الزواية بين اتجاه القوة المؤثرة واتجاه الإزاحة)

وبالرموز:

ش = ق × ف × جتاθ

وبالإنجليزية:

W = F × cosθ × d

حيث إن:

ش (W): الشغل المبذول على الجسم، ويُقاس بوحدة جول (نيوتن. م).
ق (F): القوة الخارجية المؤثرة على الجسم لبذل الشغل، وتُقاس بوحدة نيوتن.
ف (d): إزاحة الجسم الناتجة عن القوة المؤثرة على الجسم، وتُقاس بوحدة م.
θ: الزاوية بين اتجاه القوة الخارجية المؤثرة على الجسم لبذل الشغل وإزاحة الجسم الناتجة عن القوة الخارجية.

أنواع الشغل في الفيزياء

يختلف الشغل المبذول على الجسم باختلاف اتجاه شروط بذل الشغل المطبقة على الجسم، وذلك حسب مقدار الزاوية بين اتجاه القوة المؤثرة واتجاه الإزاحة:

الشغل الصفري

إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة المؤثرة على الجسم واتجاه الإزاحة قائمة أي أنّها تساوي 90 درجة فإنّ الشغل المبذول يساوي صفر.

الشغل الإيجابي

إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة المؤثرة على الجسم واتجاه الإزاحة تساوي صفر درجة أي أنّ المتجهين في نفس الاتجاه فإنّ الشغل المبذول يكون موجبًا.

الشغل السلبي

إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة المؤثرة على الجسم واتجاه الإزاحة تساوي 180 درجة أي أنّ المتجهين عكس بعضهما فإنّ الشغل المبذول يكون سالبًا.

2023-12-1751تعليم

مزيد من المشاركات

ما هو قانون المستطيل

قوانين المستطيل وفيما يأتي أبرز القوانين الخاصة بالمستطيل: قوانين حساب محيط المستطيل يُمكن تعريف محيط المستطيل (بالإنجليزية: Rectangle Perimeter) على أنه المسافة الإجمالية حول سطح المستطيل، ويُقاس المحيط باستخدام إحدى وحدات قياس الطول، ويتم حساب محيط المستطيل بعدّة طرق هي كما يأتي: حساب المحيط باستخدام الطول والعرض، وهو القانون الأكثر شيوعاً، ويساوي ضعفي مجموع الطول والعرض؛ حيث: محيط المستطيل=2×(الطول العرض)، وبالرموز: ح=2(أ ب)؛ حيث: أ: طول المستطيل. ب: عرض المستطيل. حساب المحيط باستخدام القطر

أفضل الأماكن في جنيف

بُحيرة جنيف تُعَدُّ بُحيرة جنيف (بالإنجليزيّة: Lake Geneva) واحدة من أفضل الأماكن السياحيّة في مدينة جنيف، وهي تتميَّز بالجبال التي تُشكِّل خلفها منظراً جماليّاً جذّاباً، إلى جانب المباني التي تقع على جوانبها، والمُتنزَّهات الجميلة المُخصَّصة للمَشي، كما تُوفِّر البُحيرة للزوّار فرصة ركوب الدرّاجات، والقوارب. المدينة القديمة تقع المدينة القديمة (بالإنجليزيّة: The Old City) في مدينة جنيف ، وهي تُصوِّر الحياة في القرن الثامن عشر، كما أنّها تضمُّ مجموعة من المَعالِم، ومنها: كاتدرائيّة سانت بيير

تاريخ طاقة الرياح ونشأتها

تعريف طاقة الرياح يطلق مصطلح طاقة الرياح (بالإنجليزية: Wind Energy) على الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من خلال الحركة الطبيعية للهواء العائم في الغلاف الجوي للكرة الأرضية، حيث تعتبر طاقة الرياح أحد المصادر للطاقة المتجددة في الطبيعة والتي لا تَنفذ بسهولة خلال الاستخدام المتكرر، وأيضاً لها دور كبير في حل العديد من المشاكل المتعلقة بالبيئة والمناخ. في العصر الحالي، يتم توليد الكهرباء الناتجة عن طاقة الرياح من خلال استخدام ما يعرف بطواحين الهواء أو مولدات الرياح أو توربينات الرياح

مميزات العصر الحجري الحديث

مميزات العصر الحجري الحديث تمكنت شعوب العصر الحجري الحديث من تبني أساليب حياة أكثر استقرارًا، مما ساهم في زيادة وعيهم بالأراضي، كما تمكنت هذه الشعوب من ابتكار رؤوس السهام، والتي عثر عليها مغروزة داخل هياكل عظمية بشرية، مما يشير إلى أنه خلال العصر الحجري الحديث كانت النزاعات قائمة بين طوائف تلك العصور. لم تكن الأطعمة تخزن في المنازل على المستوى الفردي، بل كانت تخزن داخل أماكن معينة في المنطقة ليستفيد منها الجميع، حيث عثر على أحد هذه المواقع في منطقة الجرف الأحمر في شمال سوريا، وتميز العصر

كيفية تعلم الأرقام باللغة الإنجليزية

تعلم كتابة الأرقام باللغة الإنجليزية يُمكن تعلم كلّ ما يتعلق بالأرقام وأشكالها المختلفة باللغة الإنجليزية على النحو الآتي: قواعد كتابة الأرقام من 1 -20 وأمثلة عليها يُمكن كتابة الأرقام من 1 -20 باتباع القواعد الآتية: معرفة الصيغة التي يُكتب بها العدد كما هي، فمثلًا العدد 1، يُكتب one، وهكذا. استخدام العدد في مكانه الصحيح وإتباعه بالمعدود الجمع أو المفرد حسب السياق، فمثلًا: I have Two Bananas. يمكن النظر بالجدول الآتي الذي يوضح أمثلة على الأعداد من 1 -20: العدد الكتابة باللغة الإنجليزية الكتابة

بحث عن مهنة الرعي

مهنة الرعي يعد الرعي من الممارسات القديمة التي اعتادها سكان المناطق الطبيعية للحصول على غذائهم من المواشي، وتختص هذه المهنة في رعي الأغنام، والأبقار، والدواجن، والخنازير، كما أنّ مهنة الرعي تقدّم لأصحابها فوائد عظيمة مثل الحصول على اللحوم والحليب من الحيوانات اللاحمة والتي تنتج الحليب. ما هي مهنة الرعي تُعرف مهنة الرعي بأنها رعاية مجموعة من الماشية على مساحة كبيرة من الأرض، بحيث يهتم الراعي بهذه المواشي التي تعيش غالبًا على شكل قطعان حين تكون وحدها في البرية، مثل الأغنام، والأبقار، واللاما، إذ

مفهوم العملات الصعبة

مفهوم العملات الصعبة يُشير مفهوم العُملات الصعبة إلى العُملات التي تُصدرها وتستخدمها الدول التي تُعد مُستقرة سياسيًا واقتصاديًَا، وتحظى هذه العُملات بقبولٍ في جميع أنحاء العالم، إذ تُستخدم كشكلٍ من أشكال الدفع مقابل السلع والخدمات، وقد تكون في بعض الأحيان مُفضلة على العُملة المحلية وتستخدم بديلةً عنها. تحظى العُملات الصعبة بثقة كبيرة من المستثمرين الدوليين؛ فهي ذات طبيعة مستقرة لا تنخفض قيمتها أو ترتفع على نحو كبير، على عكس العُملات الأخرى التي تعد أكثر تقلبّا، أما في ما يحدد قيمة العُملة

أنواع الكهرباء

أنواع الكهرباء الرئيسية الكهرباء الساكنة تُعدّ الكهرباء الساكنة أو الكهرباء السكونية (بالإنجليزية: Static Electricity) النوع المسؤول عن العديد من الظواهر التي يعيشها الإنسان في حياته اليومية، والتي لا يُمكن فهمها إلّا من خلال فهم فيزياء الكهرباء السكونية ومبدأ عملها، ومن هذه الظواهر: أن يتلقّى الشخص صدمة كهربائية خفيفة من مقبض الباب بعد مشيه على السجّاد، أو من مقبض السيارة عند مغادرتها ومحاولة إغلاقها، أو عند خلع السترات الصوفية، ومن الجدير بالذكر هنا أنّ ظاهرة البرق خلال العواصف الرعدية سببها