اذا دفعت عربة حاسوب مسافة ١٠ أمتار بقوة افقية مقدارها ٥٠ نيوتن فما مقدار الشغل الذي تبذله.
الإجابة الصحيحة هي : الشغل = 50نيوتن × 10م = 500 جول.
الشغل هو كمية الطاقة المنقولة أو المحولة من أو إلى النظام. يُقاس الشغل بوحدة الجول (J)، والتي تُعرّف بأنها مقدار الشغل المبذول عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن واحد (N) على جسم لمسافة متر واحد (m). في هذا المقال، سنستكشف مفاهيم الشغل والطاقة وكيفية حساب الشغل المبذول بواسطة عربة حاسوب تدفعها قوة أفقية.
قوة الشد
قوة الشد هي قوة تؤثر على جسم في اتجاه موازٍ لسطح ما. في هذه الحالة، تؤثر القوة الأفقية التي يبلغ مقدارها 50 نيوتن على عربة الحاسوب في اتجاه موازٍ للأرض.
إزاحة الجسم
إزاحة الجسم هي المسافة التي يتحرك بها الجسم في اتجاه معين. في هذه المسألة، تتحرك عربة الحاسوب لمسافة 10 أمتار في اتجاه أفقي.
الشغل المبذول
الشغل المبذول هو حاصل ضرب القوة في الإزاحة. يمكن حساب الشغل باستخدام المعادلة التالية:
“`
الشغل = القوة × الإزاحة
“`
باستخدام القيم المعطاة في هذه المسألة، يمكننا حساب الشغل المبذول على النحو التالي:
“`
الشغل = 50 نيوتن × 10 أمتار = 500 جول
“`
العلاقة بين الشغل والطاقة
الشغل والطاقة مفهومان وثيقان الصلة. عندما يُبذل الشغل على جسم، تزداد طاقته. هناك أنواع مختلفة من الطاقة، مثل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة والطاقة الحرارية. في هذه المسألة، يُبذل الشغل على عربة الحاسوب، مما يؤدي إلى زيادة طاقتها الحركية.
كفاءة الشغل
كفاءة الشغل هي نسبة الشغل المفيد إلى الشغل المبذول. في العالم الحقيقي، لا يكون الشغل المبذول دائمًا مفيدًا تمامًا، حيث قد تحدث خسائر بسبب الاحتكاك أو عوامل أخرى. في هذه المسألة، لم يتم توفير معلومات عن كفاءة الشغل، لذلك نفترض أنها 100٪.
أمثلة على الشغل
هناك العديد من الأمثلة على الشغل في الحياة اليومية. إليك بعض الأمثلة:
دفع عربة تسوق
رفع كتاب من على الأرض
ركوب دراجة
تشغيل محرك سيارة
الشغل هو مفهوم مهم في الفيزياء وله تطبيقات واسعة في الحياة اليومية. من خلال فهم مفاهيم القوة والإزاحة والطاقة، يمكننا حساب الشغل المبذول في مواقف مختلفة. في المسألة المحددة التي ناقشناها، تم حساب الشغل المبذول بواسطة عربة حاسوب تدفعها قوة أفقية مقدارها 50 نيوتن لمسافة 10 أمتار.