العلوم الفيزيائية — العمل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

العمل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية

العمل (W) هو كمية فيزيائية تعبر عن الطاقة المنقولة عندما تؤثر قوة على جسم وتزيحه. وحدته الجول (J).

حساب العمل

W = F × d × cos(θ) حيث:

• F: القوة المؤثرة (N)
• d: المسافة المقطوعة (m)
• θ: الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه الإزاحة

الطاقة الحركية

E_k = ½ × m × v² حيث m الكتلة (kg) و v السرعة (m/s).

نظرية الطاقة الحركية

مجموع أعمال القوى المؤثرة على جسم يساوي التغير في طاقته الحركية: ΣW = ΔE_k = E_k2 – E_k1

أمثلة تطبيقية

مثال: جسم كتلته 2 kg يتحرك بسرعة 10 m/s. أحسب طاقته الحركية. إذا أثرت عليه قوة معاكسة لحركته مقدارها 20 N، كم مسافة يحتاج للتوقف؟

الحل: E_k = ½ × 2 × 100 = 100 J. ΣW = 0 – 100 = -100 J. -20 × d = -100 → d = 5 m

تمارين مقترحة

1. جسم كتلته 5 kg سقط من ارتفاع 20 m. أحسب سرعته قبل ارتطامه بالأرض (g = 10 m/s²).
2. قوة مقدارها 50 N تدفع جسماً كتلته 10 kg على سطح أملس مسافة 10 m. أحسب سرعته النهائية.