الشغل وطاقة الحركة

إذا كنت تشد جسماً من نقطة إلى أخرى بقوة معينة فإن الشغل الذي بذلته هو مقدار القوة مضروباً في المسافة بين النقطتين، ما هو الشغل وطاقة الحركة؟

131- الشغل وطاقة الحركة
--------
عزيزي الفيزيائي:
هل تعلم أنك وأنت جالس أمام شاشتك تقرأ هذا المقال فإنك لا تبذل شغلاً :) هذا لا يعني أنك كسول لكنه يعني أن تعريف العلماء للشغل في الفيزياء غير ذلك.

إذا كنت تشد جسماً من نقطة إلى أخرى بقوة معينة فإن الشغل الذي بذلته هو مقدار القوة مضروباً في المسافة بين النقطتين.

لكنك قد تحمل دلواً بقوة ما ثم تسير به مسافة معينة فإذا ظننت أنك بذلك قد بذلت شغلاً على الدلو فأنت مخطئ، فمقدار الشغل هنا فيزيائياً يساوي صفر؛ لأن القوة هنا عمودية على اتجاه الحركة.

ومن ذلك تعلم أن القوة يجب أن تكون في اتجاه الحركة لكي يكون الشغل موجباً، وإذا كانت القوة معاكسة لاتجاه الحركة كان الشغل المبذول سالباً، أي أنك بذلك تقلل من حركة الجسم المتحرك.

يعرّف علماء الفيزياء الطاقة في واحد من تعريفاتها بأنها: (المقدرة على بذل الشغل)،
فأنت ترى كرة البيسبول المتحركة تكسر نافذة عند اصطدامها بها، والمطرقة يمكنها أن تُدخل مسماراً في الخشب أليس كذلك؟

من الواضح إذاً أن الأجسام المتحركة لها القدرة على بذل الشغل إذا لها طاقة، ونسمي هذه الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته بـ(طاقة الحركة)، وهي تساوي نصف كتلة الجسم المتحرك مضروباً في مربع سرعته فماذا نعني بذلك؟

إذا تحرك جسم له كتلة معينة وله سرعة معينة، وقام شخص بشد هذا الجسم بقوة معاكسة لحركة الجسم فإن الجسم يتباطأ حتى يسكن، ومعلوم أن الشغل المبذول من الجسم على هذا الشخص يقل تدريجياً حتى ينعدم؛ لأن طاقة حركته -الجسم- النهائية هي صفر.

إذاً، الجسم الذي له كتلة معينة ويتحرك بسرعة معينة فإنه يستطيع أن يبذل شغلاً قدرة (حاصل ضرب نصف الكتلة في مربع المسافة) قبل أن يصل إلى حالة السكون.

وإذا أثّرت على الجسم المتحرك قوتان: إحداهما في نفس اتجاه الحركة والأخرى عكسه، فإن كلتا القوتين لهما شغل محصلته هي مقدار التغير في طاقة حركة الجسم المتحرك، وتسمى هذه النظرية: (نظرية الشغل والطاقة لصافي القوة).

فإذا كان صافي القوة في اتجاه الحركة فإنه يسبب زيادة طاقة حركة الجسم، والعكس صحيح.
للاستزادة يراجَع كتاب أساسيات الفيزياء.

إعداد: د. محمد عبد الجليل.
تدقيق: طارق القضماني.
#فيزيائي
#الفيزياء_للجميع