فيديو السؤال: حساب المسافة التي يقطعها جسم يبذل عليه شغل بواسطة قوة الفيزياء

يبذل شغل مقداره ‪2240 J‬‏ على مكتبة تدفع بقوة ثابتة مقدارها ‪1600 N‬‏. ما المسافة التي تحركتها المكتبة تحت تأثير هذه القوة؟

٠٣:٤٨

‏نسخة الفيديو النصية

يبذل شغل مقداره 2240 جول على مكتبة تدفع بقوة ثابتة مقدارها 1600 نيوتن. ما المسافة التي تحركتها المكتبة تحت تأثير هذه القوة؟

حسنًا، دعونا نتخيل أن هذه هي المكتبة التي لدينا في السؤال. علمنا من المعطيات أن هذه المكتبة تدفع بقوة ثابتة مقدارها 1600 نيوتن. سنفترض أن هذه القوة تؤثر في اتجاه اليمين، ونشير إليها بالرمز ‪𝐹‬‏. نعلم أيضًا أن الشغل المبذول بواسطة هذه القوة يساوي 2240 جول. سنشير إلى هذا الشغل المبذول بالرمز ‪𝑊‬‏. عندما تؤثر هذه القوة ‪𝐹‬‏ على المكتبة، فإنها ستدفعها بحيث تتحرك ناحية اليمين. سنفترض أن القوة تتسبب في تحرك المكتبة إلى هذا الموضع الجديد هنا.

يطلب منا السؤال إيجاد المسافة التي تحركتها المكتبة تحت تأثير هذه القوة. بعبارة أخرى، علينا إيجاد المسافة بين الموضع الذي بدأت المكتبة بالتحرك منه والموضع الذي توقفت عنده، التي أشرنا إليها بالرمز ‪𝑑‬‏. لكي نتمكن من فعل ذلك، يمكننا استرجاع إحدى المعادلات التي تربط بين الشغل المبذول بواسطة قوة ما، ومقدار هذه القوة، والمسافة التي يتحركها الجسم. تنص هذه المعادلة تحديدًا على أن الشغل المبذول يساوي القوة مضروبة في المسافة.

يمكننا أيضًا كتابة هذه المعادلة بدلالة الرموز لتكون على الصورة ‪𝑊‬‏ يساوي ‪𝐹‬‏ مضروبة في ‪𝑑‬‏. في هذه الحالة، نعلم قيمة ‪𝑊‬‏. وهو الشغل المبذول بواسطة القوة. ونعلم أيضًا مقدار القوة ‪𝐹‬‏. الكمية التي لا نعلمها ونحاول إيجادها هي المسافة التي تحركتها المكتبة تحت تأثير القوة. لذا، سنعيد ترتيب هذه المعادلة لتصبح المسافة ‪𝑑‬‏ في طرف بمفردها.

لفعل ذلك، نقسم طرفي المعادلة على القوة ‪𝐹‬‏. في الطرف الأيمن، تحذف ‪𝐹‬‏ في البسط مع ‪𝐹‬‏ في المقام. وهكذا، نحصل على معادلة تنص على أن ‪𝑊‬‏ مقسومًا على ‪𝐹‬‏ يساوي ‪𝑑‬‏. بالطبع، يمكننا أيضًا عكس هذه المعادلة بحيث تصبح المسافة المقطوعة ‪𝑑‬‏ تساوي الشغل المبذول ‪𝑊‬‏ مقسومًا على القوة ‪𝐹‬‏. ومن ثم، يمكننا الاستعانة بهذه المعادلة لحساب المسافة التي تحركتها المكتبة ما دمنا نعلم الشغل المبذول بواسطة القوة ومقدار هذه القوة. لحسن الحظ، نعلم في هذه الحالة قيمتي هاتين الكميتين. لذا، دعونا نبدأ بالتعويض بهاتين القيمتين في هذه المعادلة.

عندما نفعل ذلك، يصبح لدينا المعادلة ‪𝑑‬‏ تساوي 2240 جول، وهي قيمة ‪𝑊‬‏، مقسومًا على 1800 نيوتن، وهي قيمة ‪𝐹‬‏. يمكننا هنا ملاحظة أن الشغل المبذول معطى بوحدة الجول، وهي الوحدة الأساسية للطاقة في النظام الدولي للوحدات، والقوة معطاة بوحدة النيوتن، وهي الوحدة الأساسية للقوة في النظام الدولي للوحدات. هذا يعني أن المسافة التي سنحصل عليها من هذا التعبير ستكون بالوحدة الأساسية للمسافة في النظام الدولي للوحدات، وهي المتر. بإيجاد قيمة هذا المقدار، نحصل على ناتج يساوي 1.4 متر.

وعليه، فإن إجابة هذا السؤال هي أن المسافة التي تحركتها المكتبة تحت تأثير هذه القوة تساوي 1.4 متر.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.