ما هي وحدة قياس الشغل، يعتبر هذا السؤال من ضمن احدى الاسئلة الهامة في مادة الفيزياء، ويعتبر الشغل الميكانيكي في انه حركة جسم لمسافة ما بسبب تاثير القوة الخارجية عليه، ويعتبر الشغل في قياس مقدار الطاقة التي يتم حدوثها عندما يتحرك جسم ما عبر مسافة بواسطة القوة الخارجية، والتي يتم تطبيقها كجزء من القوة في نفس اتجاه الازاحة للجسم، ولذلك سنتعرف الان في هذا المقال على ما هي وحدة قياس الشغل.
ما هو الشغل الميكانيكي
يعتبر الشغل في انه قياس مقدار الطاقة التي يتم حدوثها عندما يتحرك جسم ما عبر مسافة بواسطة القوة الخارجية، والتي يتم تطبيقها كجزء من القوة في نفس اتجاه الازاحة للجسم، واذا كانت القوة ثابتة فيمكن حساب الشغل الميكانيكي بضرب طول المسار في مقدار القوة المؤثرة على طول المسار، حيث يحدث بسبب نقل الطاقة من القوة المؤثرة والخارجية على الجسم، على شكل حركة، حيث انه لا يمكن القول ان هنالك شغل الا اذا تحرك الجسم مسافة معينة عن الموضع الاصلي، فعلى سبيل المثال عند التاثر على صندوق في قوة معينة وتحرك هذا الصندوق مسافة معينة عن موضعه الاصلي، اي انه عندما يكون هناك شغل، اما اذا تم التاثير على الصندوق في قوة معينة ولم يتحرك الصندوق او تحرك عن الموضع الاصلي، فلا يكون هنالك اي شغل منجز، ويعتبر الشغل الميكانيكي بانه يعبر عن تغيير مكاني للجسم بسبب القوة، ويعتمد الشغل الميكانيكي على ما ياتي:
- القوة: وهي القوة الخارجية التي تؤثر على الجسم.
- الازاحة: هي مسافة تحرك الجسم عن الموضع الاصلي.
انواع الشغل الميكانيكي
هنالك ثلاثة حالات فيزيائية اساسية للشغل الميكانيكي، يعتبر الشغل في انه قياس مقدار الطاقة التي يتم حدوثها عندما يتحرك جسم ما عبر مسافة بواسطة القوة الخارجية، ومن انواع الشغل الميكانيكي ما ياتي:
- الشغل الميكانيكي الإيجابي: يتم حدوث الشغل الميكانيكي الايجابي عندما يقوم الجسم في التحرك بنفس اتجاه القوة الخارجية والتي تكون مؤثرة على الجسم، وفي هذه الحالة يقال ان الشغل الميكانيكي منجز، ومن احدى الامثلة على الشغل الايجابي ما ياتي: عندما يتم شد الزنبرك يكون الشغل الذي تقوم به قوة التمدد موجبا، حيث تعمل القوة في نفس الاتجاه لازاحة الزنبرك، وعندما يسقط الجسم بحرية تحت تاصير الجاذبية، ويكون الشغل الذي تقوم به الجاذبية موجبا، وتكون ازاحة الجسم في نفس اتجاه الجاذبية، عندما يتمدد غاز داخل اسطوانة، يكون الشغل الذي تقوم به موجبا، وذلك لان الازاحة تكون في نفس اتجاه القوة.
- الشغل الميكانيكي السلبي: يتم حدوث الشغل الميكانيكي السلبي عندما يقوم الجسم في التحرك عكس اتجاه القوة الخارجية والمؤثرة عليه، ومن اجدى الامثلة على الشغل السلبي ما ياتي: الشغل المبذول ضد الاحتكاك السلبي، وذلك لان قوة الاحتكاك تكون دائما في الاتجاه المعاكس للازاحة، والعمل المنجز في رفع الجسم السلبي، وهذا لان قوة الجاذبية والازاحة في الاتجاه المعاكس.
- الشغل الميكانيكي الصفري: يتم حدوث الشغل الميكانيكي الصفري عندما تكون الزاوية ما بين القوة والازاحة 90 درجة، اي انه في هذه الحالة لا يوجد اي شغل ميكانيكي منجز، ومن احدى الامثلة على الشغل الصفري ما ياتي: الشغل الذي تقوم به الجاذبية المركزية والمؤثرة على جسم يتحرك في دائرة بسرعة منتظمة يساوي صفرا، وذلك لان الزاوية ما بين قوة الجاذبية وحركة الجسم تساوي 90 درجة، والشخص الذي يحمل جسم معين ويمشي على الطريق الافقي، لا ينجز شغل ويكون شغله صفري، وذلك لان الزاوية ما بين قوة الرفع والحركة تساوي 90 درجة.
ما هي وحدة قياس الشغل
تعتبر وحدة القياس التي يتم استخدامها في الشغل الميكانيكي المنجز في الفيزياء هي الجول، والتي يتم الرمز لها في المعادلات الفيزيائية بالرمز J، وحيث ان الجول هي مقدار الطاقة المنقولة عندما يتم تطبيق قوة مقدارها واحد نيوتن على جسم ما، وتحرك هذا الجسم خلال مسافة 1 متر، وتعتبر وحدة قياس الطاقة هي نفس وحدة الشغل في الفيزياء، وهذا لان الشغل الميكانيكي يعد طاقة، ووحدة الجول قياس للشغل الميكانيكي والتي تساوي نيوتن في متر بالنظام العالمي لوحدات القياس، وان الشغل الميكانيكي يساوي القوة المؤثرة على الشغل ضرب الازاحة، ويمكن كتابة قوانين الشغل الميكانيكي على الحركة الافقية على النحو الاتي: الشغل = القوة * الازاحة.
- الشغل: هو مقدار الشغل المنجز من تاثير القوة ووحدته الجول.
- القوة: وهو القوة الخارجية المؤثرة على الجسم ووحدتها نيوتن.
- الازاحة: هي مقدار ازاحة الجسم عن موضعه الاصلي ووحدتها المتر.
وفي ختام هذا المقال قد تم التعرف ما هي وحدة قياس الشغل، ويعتبر الشغل الميكانيكي في انه حركة جسم لمسافة ما بسبب تاثير القوة الخارجية عليه.