فيديو السؤال: حساب الشغل المبذول بواسطة قوة الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

ما الشغل المبذول بواسطة قوة مقدارها 12 نيوتن تؤثر على جسم وتحركه مسافة 1.5 متر؟

في هذا السؤال، لدينا جسم تؤثر عليه قوة ما. دعونا نفترض أن هذا المربع البرتقالي هنا هو الجسم. وسنفترض أيضًا أن القوة تؤثر على هذا الجسم في اتجاه اليمين كما هو موضح. علمنا من المعطيات أن هذه القوة مقدارها 12 نيوتن. وسنشير إليها بالرمز ‪𝐹‬‏. علمنا أيضًا أن هذه القوة تتسبب في تحرك الجسم مسافة 1.5 متر. لذا، دعونا نرسم الجسم هنا على بعد 1.5 متر، وهي المسافة التي تحركها من المكان الذي بدأ منه، وسنشير إليها بالرمز ‪𝑑‬‏.

مطلوب منا في هذا السؤال إيجاد مقدار الشغل المبذول بواسطة القوة عندما تتسبب في تحريك هذا الجسم. لعلنا نتذكر هنا أن الشغل المبذول على جسم بواسطة قوة ما يساوي مقدار هذه القوة مضروبًا في المسافة التي قطعها الجسم بفعل هذه القوة. إذا أشرنا إلى الشغل المبذول بالرمز ‪𝑊‬‏، وإلى القوة التي تتسبب في تحرك الجسم مسافة ‪𝑑‬‏ بالرمز ‪𝐹‬‏، يمكننا كتابة هذه المعادلة بدلالة الرموز على الصورة ‪𝑊‬‏ يساوي ‪𝐹‬‏ مضروبة في ‪𝑑‬‏. والآن، كل ما علينا فعله هو التعويض بقيمتي القوة ‪𝐹‬‏ والمسافة ‪𝑑‬‏ في هذه المعادلة؛ لكي نتمكن من حساب الشغل المبذول ‪𝑊‬‏. عندما نفعل ذلك، نجد أن ‪𝑊‬‏ يساوي 12 نيوتن، أي قيمة ‪𝐹‬‏، مضروبة في 1.5 متر، أي قيمة ‪𝑑‬‏.

وبما أن القوة بوحدة النيوتن، وهي الوحدة الأساسية للقوة في النظام الدولي للوحدات، والمسافة بوحدة المتر، وهي الوحدة الأساسية للمسافة، فسنحصل على الشغل المبذول بالوحدة الأساسية له في النظام الدولي للوحدات، وهي الجول. بإيجاد قيمة هذا المقدار، نحصل على ناتج يساوي 18 جول. إذن إجابة هذا السؤال هي أن مقدار الشغل المبذول بواسطة القوة يساوي 18 جول.