عندما تؤثر قوة في جسم ما ويتحرك لمسافة معينة حيث تعرف القوة على أنها المؤثر الذي يؤدي إلى تغيير في حالة الجسم الحركية عند عدم وجود قوة معاكسة لها في الاتجاه، وتشمل الحالة الحركية تغيير الجسم من السكون إلى الحركة أو العكس، وتسارع أو تباطؤ الجسم، أو تغيير اتجاه حركته.
محتويات
عندما تؤثر قوة في جسم ما ويتحرك لمسافة معينة
الإجابة الصحيحة هي: الشغل.
الشغل هو القوة المطبقة على جسم معين مضروبة في المسافة التي يتحركها هذا الجسم، يعبر عن الشغل بالعلاقة التالية: الشغل = القوة × المسافة.
ومن أنواع القوى المعروفة:
- قوة الجاذبية: وهي القوة التي تجذب الأشياء نحو مركز الجاذبية، مثل قوة الجاذبية الأرضية التي تجذب الأشياء نحو مركز الأرض.
- قوة المغناطيسية: وتظهر بين المغناطيسات، حيث تؤدي إلى جذب أو دفع الأجسام المغناطيسية نحو بعضها البعض.
- القوة العضلية: وهي القوة التي تنتجها العضلات عند القيام بحركة معينة، مثل رفع الأشياء أو تحريك الجسم.
- قوة الاحتكاك: وتظهر عندما تتحرك سطحان متلاصقان ببطء أو عندما يتحرك جسم على سطح آخر.
- القوة الكهربائية: وتظهر بين الشحنات الكهربائية المختلفة، حيث تجذب الشحنات ذات الشحنات المتعاكسة وتنافر الشحنات ذات الشحنات المتساوية.
هذه بعض أنواع القوى المعروفة، وكل منها له تأثيره الخاص وتطبيقاته في الحياة اليومية والعلمية.
تعريف الشغل
يحدث الشغل عندما تقوم القوة المطبقة على جسم بتحريك الجسم لمسافة معينة بشكل متوازٍ، ويجب أن تكون المسافة المقطوعة بنفس اتجاه القوة المبذولة.
يمكن للشغل أن يكون سالبًا أو موجبًا، حسب اتجاه القوة واتجاه الحركة، إذا كان الشغل سالبًا، فهذا يعني أن اتجاه القوة عكس اتجاه الحركة، بينما إذا كان الشغل موجبًا، فذلك يعني أن اتجاه القوة في نفس اتجاه الحركة.
ويقاس الشغل بوحدة الجول، والتي تعادل نيوتن × متر، حيث النيوتن وحدة لقياس القوة، والمتر وحدة لقياس المسافة.
اقرأ أيضًا: إذاعة مدرسية عن الشهداء
تعريف الطاقة
الطاقة هي إحدى خصائص المادة في الكون، وهي المحرك الرئيسي للأجسام والعمليات في الكون بشكل عام، تعرف الطاقة بأنها القدرة على القيام بالعمل أو إحداث التغيير، وتتحول الطاقة من شكل إلى آخر وتحافظ على مجموعها الإجمالي في الكون، وهذا ما يعرف بمبدأ الحفظ الكلي للطاقة.
تقاس الطاقة بوحدة الجول، والتي تعبر عن العمل الذي يتم بواسطة القوة عندما يتحرك الجسم عبر مسافة معينة وبفضل الطاقة، تتحرك الأجسام، وتتولد الحرارة والضوء، وتتم العمليات الحيوية والكيميائية في الطبيعة، لذلك يمكن القول إن الطاقة هي عنصر أساسي في الكون ومن دونها لا يمكن وجود الحياة أو العمليات الطبيعية كما نعرفها.
اقرأ أيضًا: اسئلة حول السلامة الطرقية للاطفال
العلاقة بين القوة والشغل والطاقة
القوة هي المحرك الرئيسي للأجسام والعمليات في الكون، وعندما تؤثر القوة على جسم ما وتحركه باتجاهها أو في اتجاه آخر، فإنها تبذل الشغل على هذا الجسم، وفي حال عدم حدوث حركة للجسم، فلا يوجد شغل مبذول.
تتغير طاقة الجسم بمقدار الشغل المبذول عليه، سواء كان هذا الشغل إيجابيًا أو سالبًا، حيث تتحول الطاقة الحركية للجسم بمقدار الشغل المبذول عليه.
وبالفعل، كما ذكرت، لا تفنى الطاقة، وإنما تتحول من شكل إلى آخر، وهذا يعني أن الشغل المبذول على الجسم يتحول في الغالب إلى طاقة حركية، ولكن يمكن أيضًا أن يتحول إلى أشكال طاقة أخرى مثل الحرارة.
القوة والشغل والطاقة هي مصطلحات فيزيائية أساسية تؤثر على حركة الأجسام وترتبط ببعضها البعض بعلاقات فيزيائية ورياضية.
- القوة: هي العامل الذي يؤدي إلى تغيير حالة حركية للأجسام، وتعرف بأنها الكمية التي تسبب تغيراً في حالة الحركة أو السكون لجسم، يتم قياس القوة بوحدة النيوتن في النظام الدولي للوحدات.
- الشغل: هو الطاقة التي يتم نقلها أو تحويلها عند تطبيق القوة على الجسم وتحريكه عبر مسافة معينة، يتم قياس الشغل بوحدة الجول في النظام الدولي للوحدات.
- الطاقة: هي القدرة على القيام بالعمل، وتتحول من شكل إلى آخر دون أن تفنى، يمكن أن تكون الطاقة بأشكال مختلفة مثل الطاقة الحركية والطاقة الكامنة والطاقة الحرارية وغيرها، يتم قياس الطاقة بوحدة الجول في النظام الدولي للوحدات.
ترتبط هذه المصطلحات الثلاثة ببعضها البعض من خلال العلاقات الفيزيائية، مثل علاقة الشغل والطاقة التي تعبر عن أن الشغل المبذول على الجسم يتحول إلى طاقة، وعلاقة القوة والشغل التي تعبر عن أن القوة هي التي تؤدي إلى الشغل المبذول على الجسم.
