وحدة قياس الشغل.
الإجابة الصحيحة هي : الجول.
وحدة قياس الشغل
الشغل هو كمية الطاقة المنقولة أو المحولة من نظام إلى آخر. وحدة قياس الشغل في النظام الدولي للوحدات (SI) هي الجول (J). ويُعرّف الجول بأنه مقدار الشغل الذي يُؤدى عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد في اتجاه القوة.
طاقة الوضع
طاقة الوضع هي طاقة الجسم بسبب موقعه بالنسبة إلى مجال قوة. وحدة قياس طاقة الوضع هي الجول (J).
طاقة الوضع التجاذبية: وهي طاقة الجسم بسبب موقعه بالنسبة إلى مجال الجاذبية الأرضية. وتُحسب طاقة الوضع التجاذبية باستخدام المعادلة التالية: Ug = mgh، حيث:
Ug هي طاقة الوضع التجاذبية (بالجول)
m هي كتلة الجسم (بالكيلوجرام)
g هي عجلة الجاذبية الأرضية (9.8 م/ث²)
h هو الارتفاع (بالمتر)
طاقة الوضع المرنة: وهي طاقة الجسم بسبب تشوهه. وتُخزن طاقة الوضع المرنة في الأجسام المرنة مثل الينابيع والأشرطة المطاطية.
طاقة الحركة
طاقة الحركة هي طاقة الجسم بسبب حركته. وحدة قياس طاقة الحركة هي الجول (J).
طاقة الحركة الخطية: وهي طاقة الجسم بسبب حركته في خط مستقيم. وتُحسب طاقة الحركة الخطية باستخدام المعادلة التالية: K = ½mv²، حيث:
K هي طاقة الحركة الخطية (بالجول)
m هي كتلة الجسم (بالكيلوجرام)
v هي السرعة (بالمتر في الثانية)
طاقة الحركة الدورانية: وهي طاقة الجسم بسبب دورانه حول محور. وتُحسب طاقة الحركة الدورانية باستخدام المعادلة التالية: K = ½Iω²، حيث:
K هي طاقة الحركة الدورانية (بالجول)
I هو عزم القصور الذاتي (بوحدة كجم.م²)
ω هي السرعة الزاوية (براد/ثانية)
القدرة
القدرة هي معدل أداء الشغل. ووحدة قياس القدرة هي الواط (W). ويُعرّف الواط بأنه مقدار القدرة اللازمة لأداء شغل قدره جول واحد في ثانية واحدة.
القدرة اللحظية: وهي القدرة التي تؤدى في لحظة معينة. وتُقاس القدرة اللحظية باستخدام المعادلة التالية: P = dW/dt، حيث:
P هي القدرة اللحظية (بالواط)
dW هو الشغل المؤدى (بالجول)
dt هو الوقت (بالثانية)
القدرة المتوسطة: وهي القدرة التي تؤدى خلال فترة زمنية محددة. وتُقاس القدرة المتوسطة باستخدام المعادلة التالية: P = W/t، حيث:
P هي القدرة المتوسطة (بالواط)
W هو الشغل المؤدى (بالجول)
t هو الوقت (بالثانية)
العلاقة بين الشغل والطاقة
الشغل والطاقة كميتان مرتبطتان. ويمكن تحويل الشغل إلى طاقة والعكس صحيح.
تحويل الشغل إلى طاقة: عندما يُؤدى شغل على جسم، تزداد طاقة الجسم بمقدار الشغل المؤدى.
تحويل الطاقة إلى شغل: عندما ينخفض مستوى طاقة الجسم، يمكن استخدام الطاقة لأداء شغل.
كفاءة الطاقة
كفاءة الطاقة هي نسبة الشغل المفيد إلى الشغل الكلي الذي يؤديه النظام. تُقاس كفاءة الطاقة كنسبة مئوية.
الأنظمة عالية الكفاءة: الأنظمة التي تؤدي الحد الأقصى من الشغل المفيد مع الحد الأدنى من الشغل المبدد.
الأنظمة منخفضة الكفاءة: الأنظمة التي تؤدي الحد الأدنى من الشغل المفيد مع الحد الأقصى من الشغل المبدد.
أمثلة على الشغل
رفع كتاب عن الأرض
دفع سيارة على طريق
تشغيل مروحة
إضاءة مصباح
طهي الطعام
الشغل هو كمية الطاقة التي تُنقل أو تُحول من نظام إلى آخر. ووحدة قياس الشغل في النظام الدولي للوحدات (SI) هي الجول (J). الشغل والطاقة كميتان مرتبطتان، ويمكن تحويل إحداهما إلى الأخرى. ترتبط كفاءة الطاقة بنسبة الشغل المفيد إلى الشغل الكلي الذي يؤديه النظام. يُستخدم الشغل في العديد من التطبيقات اليومية، من رفع الأشياء إلى تشغيل الآلات.