طريقة الاستخدام (3 خطوات)
- أدخل القوة، والإزاحة، والزاوية بين القوة واتجاه الحركة (إذا تُركت θ فارغة تُؤخذ 0°؛ الزمن اختياري لحساب القدرة).
- أضف الكتلة، والسرعات، والارتفاعات، و g لمقارنة تغيرات الطاقة.
- اضغط احسب لمشاهدة الشغل والقدرة و ΔK/ΔU/ΔE وخطوات الحساب. زر نسخ الرابط يشارك الإعداد نفسه.
مثال افتراضي: F = 100 N، s = 5 m، θ = 0°، m = 10 kg، v₁ = 0 m/s، v₂ = 3 m/s، h₁ = 0 m، h₂ = 0 m، g = 9.8 m/s²، t = 4 s.
المدخلات
النتائج
المثال الافتراضي: W = 500 J، P = 125 W، ΔK = 45 J، ΔU = 0 J، و ΔE = 45 J.
تغيرات الطاقة
| الطاقة الحركية K₁ | 0 J |
|---|---|
| الطاقة الحركية K₂ | 45 J |
| التغير ΔK | 45 J |
| الطاقة الكمونية U₁ | 0 J |
| الطاقة الكمونية U₂ | 0 J |
| التغير ΔU | 0 J |
| ΔE (ميكانيكية) | 45 J |
| الفرق W − ΔE | 455 J |
| ΔE / W | 0.09 |
الشغل أكبر من ΔE؛ قد يمثل الفرق فواقد مثل الاحتكاك أو الحرارة. (ΔE / W: 0.09)
كيف تم الحساب
- نفترض قوة F = 100 N تؤثر على إزاحة s = 5 m بزاوية θ = 0° بين القوة واتجاه الحركة (إذا تركت فارغة نأخذ θ = 0°).
- الشغل لقوة ثابتة هو W = F s cos θ.
- بالتعويض بالقيم نحصل على W ≈ 500 J.
- إذا تم هذا الشغل خلال زمن t = 4 s، فإن القدرة المتوسطة هي P = W / t.
- إذًا P ≈ 125 W.
- لجسم كتلته m = 10 kg تتغير سرعته من v₁ = 0 m/s إلى v₂ = 3 m/s، تكون الطاقتان الحركيتان K₁ و K₂.
- نحسب K₁ = ½ m v₁² = 0 J و K₂ = ½ m v₂² = 45 J، وبالتالي ΔK = K₂ − K₁ = 45 J.
- مع ارتفاعين h₁ = 0 m و h₂ = 0 m تحت الجاذبية g = 9.8 m/s² نحسب تغير الطاقة الكمونية.
- نحسب U₁ = m g h₁ = 0 J و U₂ = m g h₂ = 0 J، لذا ΔU = U₂ − U₁ = 0 J.
- التغير الكلي في الطاقة الميكانيكية هو ΔE = ΔK + ΔU = 45 J، حيث ΔK = 45 J وΔU = 0 J. وبمقارنته مع الشغل W = 500 J يكون الفرق 455 J ونسبة ΔE/W تقريبًا 0.09.
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين الشغل والطاقة؟
الشغل هو مقدار الطاقة المنتقلة بواسطة قوة تؤثر على جسم عبر إزاحة، في حين تصف الطاقة حالة النظام. كلتاهما تقاسان بوحدة الجول.
ماذا تمثل القدرة؟
القدرة هي معدل أداء الشغل؛ نفس الشغل إذا أُنجز في زمن أقل يعني قدرة أكبر. وحدتها الواط (J/s).
ما علاقة ذلك بقانون بقاء الطاقة؟
في نظام مثالي، يساوي الشغل التغير في الطاقة الميكانيكية. وجود فرق يشير عادة إلى فواقد مثل الاحتكاك أو مصادر طاقة إضافية.
إعلانات
التعليقات
نرحب بتعليقاتك. لا تُحمَّل التعليقات إلا عند النقر.