بسم الله الرحمن الرحيم
اليوم يا أيها الزائر الكريم سوف نتحدث موضوع من أشهر مواضيع الفيزياء وهو كما ذكرنا في العنوان (الشغل)
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
⁕ يختلف المعني الفيزيائي للشغل عن معناه في الحياة اليومية، فالشغل في الفيزياء ليس معناه القيام بعمل ذهني أو عضلي شاق، فلكي تبذل شغلاً ما علي جسم لابد ان يتحرك الجسم إزاحة ما نتيجة لقوتك، وإذا لم يتحرك الجسم فإنك لم تبذل شغلاً مهما كان مقدار القوة التي تبذلها.
من هذا يرتبط الشغل بعاملين متلازمين (شروط بذل الشغل)، هما :
- ان تؤثر قوة معينة علي الجسم.
- ان يتحرك الجسم إزاحة معينة في نفس اتجاه القوة.
سوف أقترح عليك مثال حتي يسهل عليك الأمر:
لاعب يبذل شغل
اللاعب الذي يرفع يرفع الأثقال لأعلي (هذا مثال
اللاعب الذي يرفع يرفع الأثقال لأعلي (هذا مثال
لأن القوة التي تؤثر علي الأثقال تحركها إلي أعلي مسافة ما في اتجاه القوة.
هل يمكن أن ينعدم الشغل عندم يكون هناك قوة ؟الاجابة نعم
شخص لا يبذل شغل
الشخص الذي يدفع حائط (لا يبذل شغل)ليه؟
لأن القوة التي تؤثر علي الحائط لا تحركه(اي يظل الحائط ساكناً)
لايعد التوصيل الحراري صورة من صور الشغل لأن الطاقة الحرارية تتحول الي طاقة اهتزازية في الذرات بدلاً من الإزاحة.
لايعد التوصيل الحراري صورة من صور الشغل لأن الطاقة الحرارية تتحول الي طاقة اهتزازية في الذرات بدلاً من الإزاحة.
ما هو الشغل؟
الشغل:حاصل ضرب القوة في الإزاحة في اتجاه خط عمل القوة.أو كمية الطاقة لتحريك جسم ما بقوةٍ ما مسافة ما.
وحدة قياس الشغل : kg.m²/s² وتكافئ N.m أو جول(J).(حسب النظام العالمي لل
الجول : الشغل المبذول بواسطة قوة مقدارها 1N لتحرك جسم إزاحة مقدارها 1m في اتجاه خط عمل القوة.
صيغة ابعاده : M.L²/T²
الجول : الشغل المبذول بواسطة قوة مقدارها 1N لتحرك جسم إزاحة مقدارها 1m في اتجاه خط عمل القوة.
صيغة ابعاده : M.L²/T²
🔍ملاحظة
⁕ بالرغم من أن القوة والإزاحة كميتان متجهتان إلا أن الشغل كمية قياسية؛ لأن الشغل هو حاصل الضرب القياسى لمتجهى القوة والإزاحة.
قوانين الشغل
يتعين الشغل من العلاقة: W=F⇀.d⇀=Fd cosθ
حيث (W) الشغل المبذول ،(F) القوة المؤثرة ،(d) الإزاحة التي يتحركها الجسم في اتجاه خط عمل القوة،(θ) الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه الإزاحة.
العوامل التي يتوقف عليها الشغل المبذول
الإزاحة:يتناسب الشغل طردياً مع
الإزاحة عند ثبوت قيمة القوة والزاوية
بين اتجاه كل من القوة والازاحة.
Slope=ΔW/Δd=Fcosθ
القوة:يتناسب الشغل طردياً
مع القوة عند ثبوت الإزاحة
والزاوية بين اتجاه كل من
القوة والإزاحة.
Slope=ΔW/ΔF=dcosθ
الزاوية بين اتجاه كل من القوة والإزاحة :
يتناسب الشغل طردياً جيب تمام الزاوية بين اتجاه
كل من القوة والإزاحة عند ثبوت قمة القوة والإزاحة.
Slope=∆W/∆cosθ=Fd
تأثير زاوية الميل(θ)علي قيمة الشغل المبذول
- θ=0 ⬅️-يكون الشغل المبذول :
الزاوية بين اتجاه كل من القوة المؤثرة علي الجسم والإزاحة أقل من°90 فيكون جيب تمام الزاوية قيمة موجبة (الشخص هو الذي يبذل الشغل علي الجسم).
_ مثال: شخص يسحب جسم (كما بالشكل).
- θ=90°
أي أنه عندما يكون اتجاه القوة المؤثرة علي الجسم عمودي على اتجاه إزاحة الجسم يصبح الشغل المبذول علي الجسم منعدم.
_ مثال : شخص يحمل دلواً ويسير به مسافة أفقية حيث يكون اتجاه الحركة الأفقية للشخص عمودى علي اتجاه القوة التى تؤثر بها يد الشخص علي الدلو(كما بالشكل).
الزاوية بين اتجاه كل من القوة المؤثرة علي الجسم والإزاحة أكبر من°90 وأقل من°180 فيكون جيب تمام الزاوية قيمة سالبة.
_ مثال: شخص يحاول سحب جسم ، وهو يتحرك عكس اتجاه القوة(كما بالشكل).
أي أنه عندما يكون اتجاه القوة المؤثر علي الجسم في عكس اتجاه الإزاحة يصبح الشغل المبذول قيمة عظمي سالبة.
_ مثال : الشغل المبذول من قوة الإحتكاك (مثل قوة الفرامل).
كيف تم استنتاج القانون:
_ إذا أثرت قوة F علي جسم فسببت له إزاحة d في نفس اتجاه القوة المؤثرة فإن(θ=0°).
_ عند تمثيل العلاقة بين (القوة _ الإزاحة) بيانياً نحصل علي الرسم المقابل:
∵ الشغل=القوة× الإزاحة
∴الشغل(بيانياً) =المساحة تحت منحني (القوة _ الإزاحة) (2)
💡علماء أفادوا البشرية
جيمس جول(1818 - 1889) م :
⁕ يعتبر العالم 🇲🇾 الإنجليزى جيمس جول من أوائل من أدركوا أن الشغل يولد حرارة، ففي إحدى تجاربه وجد أن درجة حرارة الماء أسفل الشلال أكبر منها في أعلي الشلال مما يثبت أن جزء من طاقة المياه الساقطة تحول إلي حرارة.
➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖➖
انتهي موضوع اليوم وإذا أعجبكم لا تنسوا تكريمنا بوضع تعليق والإشتراك حتي يصلك كل جديد
إرسال تعليق