3Dمنهجي
الدرس 116 دقيقة

الشغل والقدرة

قد تحمل حقيبة ثقيلة ساعة كاملة ويكون الشغل الذي بذلته صفرًا — إليك السبب.

بنهاية هذا الدرس ستكون قادرًا على

  • 1تحسب الشغل المبذول بقوة في اتجاه الإزاحة.
  • 2تحدد متى يكون الشغل صفرًا أو سالبًا.
  • 3تفرّق بين الشغل والقدرة وتحسب كلًّا منهما.

الشغل في الفيزياء ليس «الجهد» الذي تبذله، بل القوة مضروبة في الإزاحة في اتجاه القوة. فإن لم تتحرك، فلا شغل مهما تعبت.

ش = ق × ف × جتا(θ)
θ الزاوية بين القوة والإزاحة — الوحدة: الجول
  • θ = 0° ⟹ جتا = 1 ⟹ أكبر شغل ممكن (القوة في اتجاه الحركة).
  • θ = 90° ⟹ جتا = 0 ⟹ الشغل صفر (القوة عمودية على الحركة).
  • θ = 180° ⟹ جتا = −1 ⟹ شغل سالب (كالاحتكاك الذي يعاكس الحركة).

القدرة

قد = ش ÷ ز
القدرة = الشغل ÷ الزمن — الوحدة: الواط

القدرة تقيس سرعة إنجاز الشغل. رافعتان ترفعان الحمل نفسه إلى الارتفاع نفسه تبذلان الشغل نفسه تمامًا، لكن الأسرع منهما أكبر قدرة.

مثال محلول
المعطيات:عامل يرفع صندوقًا كتلته 25 كجم إلى ارتفاع 2 م في 4 ثوانٍ.
  1. 1القوة اللازمة = الوزن = 25 × 9.8 = 245 نيوتن.
  2. 2الشغل = 245 × 2 = 490 جول (القوة والإزاحة في الاتجاه نفسه).
  3. 3القدرة = 490 ÷ 4.
الإجابةش = 490 جول ، قد = 122.5 واط

اختبر فهمك

سجّل الدخول ليُحفظ تقدّمك ونتائجك.

سؤال 1 من 3

متى يكون الشغل المبذول بقوة مساويًا للصفر رغم تحرك الجسم؟