الشغل والطاقة

الشّغل:  في علم الفيزياء هو كمية الطاقة لتحريك جسم ما بقوّة ما لمسافة ما، وحدة قياس الشّغل الفيزيائي حسب النظام العالمي للوحدات هي الجول(Joule)،يرمز للجول بالرمز "J" ويرمز للشغل بالرمزW.

استنادا لنظرية الشغل والطاقة، إذا اثرت قوى خارجية على جسم وغيرت طاقة حركته من الوضع E_k1 إلى الوضع E_k2 فإن الشغل W يحسب من العلاقة :

${\displaystyle W=\Delta E_{k}=E_{k2}-E_{k1}={\frac {1}{2}}m\Delta (v^{2})\,\!}$

حيث m هي كتلة الجسم و v هي سرعته.

و يحسب الشغل الميكانيكي المؤثر على جسم ما عن طريق حاصل الضرب المقياسي للقوة المؤثرة والمسافة التي تحركها الجسم، كالآتي:

${\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {d} =Fd\cos \theta .\,\!}$

الطاقة: تُعبر عن قدرة النظام على إنشاء الشُغل، وتقاس بوحدة الجول ايضاً

الطاقة الحركية:تنتج هذه الطاقة بفعل حركة الأجسام المختلفة، وتقاس بوحدة الجول.وتعتبر الطاقة الحركية من الكميات الفيزيائية القياسية التي نعبر عنها فقط بقيمة عددية ووحدة، وتعتمد الطاقة الحركية للأجسام المختلفة على كتلة الجسم وسرعته، حيث تتناسب طردياً مع كتلة الجسم، فلكما ازدادت كتلة الجسم ازدادت الطاقة الحركية المرتبطه به.

الطاقة الحركية = 0.5 X الكتلة X مربع سرعة الجسم.

 القدرة:معدل بذل الشغل وتساوي كمية الطاقة المستهلكة خلال وحدة الزمن.
تقاس القدرة تبعا لنظام القياس العالمي بوحدة الواط watt (جول/ثانية) نسبة إلي العالم جيمس وات مخترع المحرك البخاري في القرن الثامن عشر وتعتبر كمية قياسية(عددية).
تتطلب القدرة حدوث تغير لوسط فيزيائي بالنسبة للزمن علي عكس الشغل الذي يساوي مقدار التغير الكلي في حالة الوسط الفيزيائي دون أخذ الزمن في الاعتبار.و للتوضيح نفرض أن شخصا يحمل وزن معين ويصعد به سلالم واخر يحمل نفس الوزن ويجري به يكون الشغل المبذول في الحالتين متساوي بينما القدرة أكبر في الحالة الثانية(الجري) حيث يتم بذل نفس الشغل في زمن أقل مما يحتاج لإستهلاك معدل طاقة أكبر بالنسبة لوحدة الزمن.