يكون الشغل سالبا عندما.
الإجابة الصحيحة هي : ذت بدل النظام شغل على المحيط الخارجي فإن الشغل يكون سالبا.
يكون الشغل سالبا عندما
الشغل هو كمية الطاقة المنقولة من نظام إلى نظام آخر بسبب قوة مؤثرة. ويمكن أن يكون الشغل موجبًا أو سالبًا، اعتمادًا على اتجاه حركة الجسم المؤثر عليه واتجاه القوة المؤثرة. في هذا المقال، سنستكشف الظروف التي يكون فيها الشغل سالبًا.
1. حركة الجسم عكس اتجاه القوة
يحدث الشغل السالب عندما يتحرك الجسم في الاتجاه المعاكس للقوة المؤثرة عليه. على سبيل المثال، عندما تُدفع سيارة للأمام وتتحرك السيارة للخلف، يكون الشغل سالبًا. وذلك لأن القوة المؤثرة على السيارة (دفع المحرك) تتجه للأمام، لكن حركة السيارة تتجه للخلف.
2. تغير اتجاه القوة أثناء الحركة
يمكن أن يحدث الشغل السالب أيضًا عندما يتغير اتجاه القوة أثناء حركة الجسم. على سبيل المثال، عندما ترمي كرة في الهواء، تكون القوة المؤثرة على الكرة (جاذبية الأرض) موجهة لأسفل. ومع ارتفاع الكرة، يتناقص مقدار القوة، حتى تصل الكرة إلى أعلى نقطة لها، حيث تكون القوة المؤثرة عليها تساوي صفرًا. أثناء ارتفاع الكرة، يكون الشغل السالب لأن القوة المؤثرة موجهة لأسفل، ولكن حركة الكرة موجهة لأعلى.
3. الاحتكاك
يؤدي الاحتكاك دائمًا إلى إحداث شغل سلبي. والاحتكاك هو قوة معارضة لحركة الجسم تنتج عن ملامسة سطحين. فعندما يتحرك الجسم على سطح خشن، فإن قوة الاحتكاك تعيق حركته، مما يؤدي إلى إبطاء الجسم. والطاقة المفقودة بسبب الاحتكاك تتحول إلى حرارة.
4. مقاومة الهواء
مقاومة الهواء هي نوع آخر من القوى التي يمكن أن تؤدي إلى إحداث شغل سلبي. فعند تحرك جسم عبر الهواء، فإن جزيئات الهواء تمارس قوة مقاومة على الجسم، مما يؤدي إلى إبطاء حركته. والطاقة المفقودة بسبب مقاومة الهواء تتحول أيضًا إلى حرارة.
5. القوى غير المحافظة
القوى غير المحافظة هي القوى التي تؤدي إلى تبديد الطاقة. والاحتكاك ومقاومة الهواء أمثلة على القوى غير المحافظة. وعند عمل قوة غير محافظة على جسم، فإن الطاقة تتحول إلى أشكال أخرى غير مفيدة، مثل الحرارة. وفي هذه الحالة، يكون الشغل السالب هو مقدار الطاقة المفقودة بسبب القوة غير المحافظة.
6. التغيرات في الطاقة الحركية
يمكن تحديد الشغل السالب من خلال التغيرات في الطاقة الحركية للجسم. فالشغل السالب هو الطاقة التي تُفقد من الجسم، مما يؤدي إلى انخفاض طاقته الحركية. وعندما يكون الشغل سالبًا، فإن الطاقة الحركية للجسم تقل.
7. التطبيقات العملية
للفهم الشغل السالب تطبيقات عملية عديدة. على سبيل المثال، تستخدم السيارات الفرامل لإحداث شغل سلبي لإبطاء السيارة. وتستخدم طاحنات الهواء شفراتها لإحداث شغل سلبي لاستخراج الطاقة من الرياح. كما تستخدم أجهزة التبريد شغل سالب لإزالة الحرارة من الأجسام.
يكون الشغل سالبًا عندما يتحرك الجسم في الاتجاه المعاكس للقوة المؤثرة عليه، أو عندما يتغير اتجاه القوة أثناء الحركة، أو عندما يكون هناك احتكاك أو مقاومة للهواء أو قوى غير محافظة مؤثرة على الجسم. ويمكن تحديد الشغل السالب من خلال التغيرات في الطاقة الحركية للجسم. وللفهم الشغل السالب تطبيقات عملية عديدة في مجالات مختلفة مثل النقل والطاقة والتكنولوجيا.