مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
الشغل في الفيزياء (Travail d une force)
أهداف الدرس:
- أن يتعرف المتعلم على مفهوم الشغل في الفيزياء.
- أن يميز بين الشغل الحركي والشغل المقاوم والشغل المعدوم.
- أن يحسب الشغل باستخدام العلاقة الرياضية المناسبة.
- أن يطبق مفهوم الشغل في مسائل فيزيائية متنوعة.
أولاً: مفهوم الشغل في الفيزياء
الشغل كمية فيزيائية يعبر عن الطاقة المنقولة عندما تؤثر قوة على جسم وتحركه مسافة معينة. يرمز للشغل بالحرف W (work) ويقاس بوحدة الجول (Joule) تكريماً للعالم الفيزيائي جيمس بريسكوت جول.
يختلف مفهوم الشغل في الفيزياء عن المفهوم اليومي، فالشغل في الفيزياء يعني بالضرورة وجود إزاحة (حركة) تحت تأثير قوة.
ثانياً: العلاقة الرياضية للشغل
عندما تؤثر قوة F ثابتة على جسم وتزاح بمسافة d، فإن الشغل W يعطى بالعلاقة التالية:
W = F x d x cos θ
حيث:
- W: الشغل بالجول (J)
- F: القوة المؤثرة بالنيوتن (N)
- d: المسافة التي يقطعها الجسم بالمتر (m)
- θ: الزاوية بين اتجاه القوة واتجاه الإزاحة
ثالثاً: أنواع الشغل
1. الشغل الحركي (الموجب):
عندما تكون الزاوية θ = 0° فإن cos 0 = 1، ويكون الشغل موجباً أي أن القوة تساعد على الحركة. مثال: دفع صندوق على أرضية أفقية.
2. الشغل المقاوم (السالب):
عندما تكون الزاوية θ = 180° فإن cos 180 = -1، ويكون الشغل سالباً أي أن القوة تعيق الحركة. مثال: قوة الاحتكاك التي تعيق حركة صندوق.
3. الشغل المعدوم:
عندما تكون الزاوية θ = 90° فإن cos 90 = 0، ويكون الشغل معدومًا. أي أن القوة عمودية على الإزاحة ولا تؤثر فيها. مثال: شخص يحمل حقيبة ويمشي أفقياً (القوة رأسية والإزاحة أفقية).
تمارين محلولة:
التمرين الأول: يسحب عامل صندوقاً بقوة مقدارها 50 N على أرضية أفقية لمسافة 10 m، بحيث تصنع القوة زاوية 30° مع الأفقي. احسب الشغل الذي تبذله القوة.
الحل: W = F x d x cos θ = 50 x 10 x cos 30° = 50 x 10 x 0.866 = 433 J
التمرين الثاني: يرفع رجل جسماً كتلته 20 kg إلى ارتفاع 2 m. احسب الشغل الذي يبذله الرجل، علماً أن g = 10 N/kg.
الحل: القوة اللازمة لرفع الجسم F = m x g = 20 x 10 = 200 N. الإزاحة رأسية للأعلى، والزاوية θ = 0°. إذن: W = 200 x 2 x cos 0 = 200 x 2 x 1 = 400 J
الخلاصة:
الشغل كمية فيزيائية هامة مرتبطة بنقل الطاقة، وهو إما حركي (موجب) أو مقاوم (سالب) أو معدوم (صفر). العلاقة W = F x d x cos θ أساسية لحساب الشغل في مختلف الحالات الفيزيائية.
📍 دروس مشابهة
📘 الاستعارة في البلاغة العربية: تعريفها وأركانها وأنواعها (التصريحية والمكنية) مع
📘 Les prepositions de lieu (a, en, au, aux, dans, sur, sous, devant, derriere, ent
📘 Les articles definis et indefinis (le, la, les, l', un, une, des) : regles, empl
