الشغل هو القوة المبذولة لتحريك جسم ما مسافة معينة

الشغل هو القوة المبذولة لتحريك جسم ما مسافة معينة​

الشغل: مفهومه، وحداته، وحسابه، وأمثلة على تطبيقاته​

تعريف الشغل:
الشغل هو كمية الطاقة المُبذولة لتحريك جسم ما لمسافة معينة بفعل قوة خارجية. بعبارة أخرى، هو قياس لمدى تأثير القوة على الجسم في تغيير موضعه. يُقاس الشغل بوحدة الجول (Joule) في النظام الدولي للوحدات (SI).
علاقة الشغل بالقوة والإزاحة:
يرتبط الشغل ارتباطًا مباشرًا بالقوة المؤثرة على الجسم و المسافة التي يقطعها الجسم في اتجاه القوة. يمكن حساب الشغل باستخدام المعادلة التالية:
الشغل = القوة × المسافة × جتا(الزاوية)
حيث:​

• الشغل: يُقاس بوحدة الجول (J).​

• القوة: تُقاس بوحدة نيوتن (N).​

• المسافة: تُقاس بوحدة المتر (m).​

• جتا(الزاوية): جيب الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه حركة الجسم.​

ملاحظة:​

• إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه حركة الجسم 0 درجة، فإن جتا(الزاوية) = 1، وبالتالي يكون الشغل مساويًا لـ (القوة × المسافة).​

• إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه حركة الجسم 90 درجة، فإن جتا(الزاوية) = 0، وبالتالي يكون الشغل صفرًا.​

• إذا كانت الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه حركة الجسم 180 درجة، فإن جتا(الزاوية) = -1، وبالتالي يكون الشغل سلبيًا.​

وحدات الشغل:​

• الجول (Joule): هي الوحدة الأساسية للشغل في النظام الدولي للوحدات (SI).​

• إرجو (Erg): وحدة قديمة للشغل، تساوي 10^-7 جول.​

• كيلو جول (Kilojoule): تساوي 1000 جول.​

• سعر حراري (Calorie): وحدة قياس قديمة للحرارة، غالبًا ما تستخدم في قياس كمية الطاقة في الطعام. 1 سعر حراري يساوي 4.184 جول.​

أمثلة على تطبيقات الشغل:​

• رفع جسم ما: عند رفع جسم ما عن الأرض، نبذل قوة ضد جاذبية الأرض، ونقوم بشغل على الجسم. كلما زاد ارتفاع الجسم زاد الشغل المبذول.​

• دفع سيارة: عند دفع سيارة، نبذل قوة على السيارة لتحريكها، ونقوم بشغل على السيارة. كلما زادت المسافة التي تقطعها السيارة زاد الشغل المبذول.​

• تشغيل محرك: عندما يعمل محرك السيارة، يبذل قوة على المكابس لتحريكها، ونقوم بشغل على المكابس. يتحول هذا الشغل إلى طاقة حركية تدفع السيارة إلى الأمام.​

• توليد الكهرباء: في محطات الطاقة، يتم تحويل الطاقة الحركية للمياه أو الرياح أو البخار إلى طاقة كهربائية عن طريق مولدات كهربائية. يتم ذلك من خلال عمل الشغل على ملفات المولدات.​

أهمية فهم مفهوم الشغل:​

• فهم كيفية عمل الآلات: يساعد فهم مفهوم الشغل على فهم كيفية عمل الآلات المختلفة، مثل المحركات والمولدات والرافعات.​

• تحليل المهام: يمكن استخدام مفهوم الشغل لتحليل المهام المختلفة وتحديد مقدار الطاقة اللازمة لإنجازها.​

• تصميم المعدات: يستخدم مهندسو الميكانيكا مفهوم الشغل لتصميم المعدات المختلفة وتحديد قدرتها على أداء المهام المطلوبة.​

مفاهيم متعلقة بالشغل:​

• الطاقة: هي القدرة على القيام بالعمل.​

• القوة: هي تأثير يدفع أو يسحب جسمًا ما.​

• العمل الميكانيكي: هو نوع من أنواع العمل الذي ينطوي على تحريك جسم ما.​

• الطاقة الحركية: هي طاقة الجسم المتحرك.​

• الطاقة الكامنة: هي طاقة الجسم المخزنة.​

خاتمة:
الشغل هو مفهوم​