اكمل/ينعدم الشغل الفيزيائى إذا كانت الزاوية بين اتجاه الحركة واتجاه القوة.....
90 درجة
الشّغل (الميكانيكي) أو العمل (الميكانيكي)، في علم الفيزياء هو كمية الطاقة لتحريك جسم ما بقوّة ما لمسافة ما، وحدة قياس الشّغل الفيزيائي حسب النظام العالمي للوحدات هي الجول(Joule)،يرمز للجول بالرمز "J" ويرمز للشغل بالرمزW.
أستنادا لنظرية الشغل والطاقة، إذا اثرت قوى خارجية على جسم وغيرت طاقة حركته من الوضع Ek1 إلى الوضع Ek2 فإن الشغل W يحسب من العلاقة :
{\displaystyle W=\Delta E_{k}=E_{k2}-E_{k1}={\frac {1}{2}}m\Delta (v^{2})\,\!}
حيث m هي كتلة الجسم و v هي سرعته.
و يحسب الشغل الميكانيكي المؤثر على جسم ما عن طريق حاصل الضرب المقياسي للقوة المؤثرة والمسافة التي تحركها الجسم، كالآتي:
- {\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {d} =Fd\cos \theta .\,\!}
-
من الممكن أن ينعدم الشغل حتى في حالة وجود قوة مؤثرة، مثل القوى الطاردة المركزية في الحركة الدورانية لجسم فهي لا تبذل شغلا لأن طاقة الحركة للجسم لا تتغير، وكمثال آخر عند وجود كتاب موضوع على منضدة فالمنضدة لا تبذل شغل على الكتاب بالرغم من وجود قوة رد فعل مساوية لوزنه {\displaystyle mg}
وفي اتجاه معاكس، لأنه لم يتم نقل طاقة خارج أو داخل الكتاب.
ولا يعد التوصيل الحراري صورة من صور الشغل لأن الطاقة الحرارية تتحول إلى صورة أهتزاز للذرات بدلا من الإزاحة.
-
القوة والأزاحة
-
كما قلنا في البداية الشغل عبارة عن الجداء السلمي للقوة والإزاحة:
- {\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {d} =Fd\cos \phi }
(1)
حيث {\displaystyle \textstyle \phi }
هي الزاوية بين متجه القوة ومتجه الإزاحة.
وحتى تكون هذه العلاقة صحيحة يجب أن تظل الزاوية {\displaystyle \textstyle \phi } بين المتجهين ثابتة، لذا يجب أن يكون المسار عبارة عن خط مستقيم مع هذا يمكن أن يتغير اتجاه الحركة ولكن خلال الخط المستقيم.
في حالة تغير القوة المؤثرة مع الزمن أو انحرف المسار عن الخط مستقيم، عندها لانستطيع تطبيق العلاقة السابقة بصورة عامة على حركة الجسم، أي انه من الممكن تقسيم حركة الجسم إلى عدة مراحل صغيرة بحيث يصبح من الممكن أعتبار القوة والإزاحة في كل مرحلة ثابتة ويكون الشغل الكلي للجسم هو مجموع الشغل في كل هذه المراحل.
