ما الحرف الذي يمثل العمل المنجز؟ المعلومات النظرية الأساسية

سيجيب الجميع تقريبًا دون تردد: في الثانية. وسوف يكونون مخطئين. والعكس هو الصحيح. في الفيزياء، يتم وصف العمل الميكانيكي مع التعريفات التالية:يتم تنفيذ العمل الميكانيكي عندما تؤثر قوة على جسم ويتحرك. يتناسب العمل الميكانيكي بشكل مباشر مع القوة المطبقة والمسافة المقطوعة.

صيغة العمل الميكانيكي

يتم تحديد العمل الميكانيكي بالصيغة:

حيث A الشغل، F القوة، s المسافة المقطوعة.

محتمل(الوظيفة المحتملة)، وهو مفهوم يميز فئة واسعة من مجالات القوة الفيزيائية (الكهربائية، والجاذبية، وما إلى ذلك) وبشكل عام، مجالات الكميات الفيزيائية التي تمثلها المتجهات (مجال سرعات الموائع، وما إلى ذلك). في الحالة العامة، مجال المتجه المحتمل أ( س,ذ,ض) هي مثل هذه الوظيفة العددية ش(س,ذ,ض) أن أ = غراد

35. الموصلات في المجال الكهربائي. القدرة الكهربائية.الموصلات في المجال الكهربائي.الموصلات هي مواد تتميز بوجود عدد كبير من ناقلات الشحنة الحرة التي يمكنها التحرك تحت تأثير المجال الكهربائي. تشمل الموصلات المعادن والإلكتروليتات والفحم. في المعادن، حاملات الشحنات الحرة هي إلكترونات الأغلفة الخارجية للذرات، والتي، عندما تتفاعل الذرات، تفقد اتصالاتها تمامًا مع ذراتها وتصبح ملكًا للموصل بأكمله ككل. تشارك الإلكترونات الحرة في الحركة الحرارية مثل جزيئات الغاز ويمكنها التحرك عبر المعدن في أي اتجاه. القدرة الكهربائية- خاصية الموصل، وهي مقياس لقدرته على تجميع الشحنات الكهربائية. في نظرية الدائرة الكهربائية، السعة هي السعة المتبادلة بين موصلين؛ معلمة عنصر سعوي للدائرة الكهربائية، مقدمة في شكل شبكة ذات طرفين. يتم تعريف هذه السعة على أنها نسبة حجم الشحنة الكهربائية إلى فرق الجهد بين هذه الموصلات

36. سعة مكثف ذو لوحة متوازية.

سعة مكثف ذو لوحة متوازية.

الذي - التي. تعتمد سعة المكثف المسطح فقط على حجمه وشكله وثابت العزل الكهربائي. لإنشاء مكثف عالي السعة، من الضروري زيادة مساحة الألواح وتقليل سمك الطبقة العازلة.

37. التفاعل المغناطيسي للتيارات في الفراغ. قانون أمبير.قانون أمبير. في عام 1820، وضع أمبير (عالم فرنسي (1775-1836)) قانونًا تجريبيًا يمكن من خلاله حساب القوة المؤثرة على عنصر موصل بطول يحمل تيارًا.

حيث يكون متجه الحث المغناطيسي هو متجه عنصر طول الموصل المرسوم في اتجاه التيار.

معامل القوة، حيث هي الزاوية بين اتجاه التيار في الموصل واتجاه تحريض المجال المغناطيسي. لموصل مستقيم طوله يحمل تيارًا في مجال منتظم

يمكن تحديد اتجاه القوة المؤثرة باستخدام قواعد اليد اليسرى:

إذا تم وضع كف اليد اليسرى بحيث يدخل المكون الطبيعي (للتيار) للمجال المغناطيسي في راحة اليد، ويتم توجيه الأصابع الأربعة الممتدة على طول التيار، فإن الإبهام سيشير إلى الاتجاه الذي تكون فيه قوة الأمبير الأفعال.

38. قوة المجال المغناطيسي. قانون بيوت-سافارت-لابلاسقوة المجال المغناطيسي(التسمية القياسية ن ) - ناقلات الكمية المادية، يساوي الفرق بين المتجه الحث المغناطيسي ب و ناقلات المغنطة ج .

في النظام الدولي للوحدات (SI): أين- ثابت مغناطيسي.

قانون BSL.قانون تحديد المجال المغناطيسي لعنصر تيار فردي

39. تطبيقات قانون بيو سافارت لابلاس.لحقل التيار المباشر

للدوران الدائري.

وبالنسبة للملف اللولبي

40. تحريض المجال المغناطيسييتميز المجال المغناطيسي بكمية متجهة، تسمى تحريض المجال المغناطيسي (كمية متجهة تمثل قوة مميزة للمجال المغناطيسي عند نقطة معينة في الفضاء). مي. (ب) هذه ليست قوة مؤثرة على الموصلات، بل هي كمية يتم إيجادها من خلال هذه القوة باستخدام الصيغة التالية: B=F / (I*l) (لفظيا: وحدة ناقل MI. (ب) تساوي نسبة معامل القوة F، الذي يعمل من خلاله المجال المغناطيسي على موصل يحمل تيارًا يقع بشكل عمودي على الخطوط المغناطيسية، إلى قوة التيار في الموصل I وطول الموصل l.الحث المغناطيسي يعتمد فقط على المجال المغناطيسي. وفي هذا الصدد، يمكن اعتبار الحث خاصية كمية للمجال المغناطيسي. إنه يحدد القوة (قوة لورنتز) التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على شحنة تتحرك بسرعة. يتم قياس MI بوحدة تسلا (1 تسلا). في هذه الحالة، 1 T=1 N/(A*m). MI لديه اتجاه. بيانياً يمكن رسمها على شكل خطوط. في المجال المغناطيسي المنتظم، تكون خطوط MI متوازية، وسيتم توجيه ناقل MI بنفس الطريقة في جميع النقاط. في حالة وجود مجال مغناطيسي غير منتظم، على سبيل المثال، مجال حول موصل يحمل تيارًا، فإن متجه الحث المغناطيسي سيتغير عند كل نقطة في الفضاء حول الموصل، وستؤدي مماسات هذا المتجه إلى إنشاء دوائر متحدة المركز حول الموصل .

41. حركة جسيم في مجال مغناطيسي. قوة لورنتز.أ) - إذا طار جسيم إلى منطقة ذات مجال مغناطيسي موحد، وكان المتجه V متعامدًا مع المتجه B، فإنه يتحرك في دائرة نصف قطرها R=mV/qB، نظرًا لأن قوة لورنتز Fl=mV^2 /R يلعب دور قوة الجذب المركزي. فترة الثورة تساوي T=2piR/V=2pim/qB ولا تعتمد على سرعة الجسيم (وهذا ينطبق فقط على V<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

يتم تحديد القوة المغناطيسية بالعلاقة: Fl = q·V·B·sina (q هو مقدار الشحنة المتحركة؛ V هو معامل سرعتها؛ B هو معامل ناقل تحريض المجال المغناطيسي؛ alpha هو الزاوية بين المتجه V والمتجه B) قوة لورنتز متعامدة مع السرعة وبالتالي فهي لا تبذل شغلاً ولا تغير معامل سرعة الشحن وطاقتها الحركية. لكن اتجاه السرعة يتغير بشكل مستمر. تكون قوة لورنتز متعامدة مع المتجهين B وv، ويتم تحديد اتجاهها باستخدام نفس القاعدة اليسرى مثل اتجاه قوة أمبير: إذا تم وضع اليد اليسرى بحيث تكون مركبة الحث المغناطيسي B، متعامدة مع سرعة الشحنة، تدخل راحة اليد، ويتم توجيه الأصابع الأربعة على طول حركة الشحنة الموجبة (ضد حركة الشحنة السالبة)، عندها سيظهر الإبهام المثني 90 درجة اتجاه قوة لورنتز F l المؤثرة على التهمة.

ومن أجل التمكن من توصيف خصائص الطاقة للحركة، تم تقديم مفهوم العمل الميكانيكي. وخصص المقال لها بمختلف مظاهرها. الموضوع سهل وصعب الفهم. لقد حاول المؤلف بإخلاص أن يجعله أكثر قابلية للفهم ويمكن الوصول إليه للفهم، ولا يسع المرء إلا أن يأمل في تحقيق الهدف.

ماذا يسمى العمل الميكانيكي؟

ماذا يطلق عليه؟ إذا أثرت قوة ما على جسم، ونتيجة لتأثيرها تحرك الجسم، فإن هذا يسمى الشغل الميكانيكي. عند الاقتراب من وجهة نظر الفلسفة العلمية، يمكن هنا تسليط الضوء على عدة جوانب إضافية، لكن المقالة ستغطي الموضوع من وجهة نظر الفيزياء. العمل الميكانيكي ليس صعبًا إذا فكرت مليًا في الكلمات المكتوبة هنا. لكن كلمة "ميكانيكي" لا تُكتب عادةً، ويتم اختصار كل شيء إلى كلمة "عمل". ولكن ليست كل وظيفة ميكانيكية. هنا رجل يجلس ويفكر. هل يعمل؟ عقليا نعم! لكن هل هذا عمل ميكانيكي؟ لا. ماذا لو كان الإنسان يمشي؟ إذا تحرك الجسم تحت تأثير القوة، فهذا عمل ميكانيكي. انها بسيطة. وبعبارة أخرى، فإن القوة المؤثرة على الجسم تؤدي شغلًا (ميكانيكيًا). وشيء آخر: إنه العمل الذي يمكن أن يميز نتيجة عمل قوة معينة. لذلك، إذا كان الشخص يمشي، فإن قوى معينة (الاحتكاك والجاذبية وما إلى ذلك) تؤدي عملاً ميكانيكيًا على الشخص، ونتيجة لعملها يغير الشخص نقطة موقعه، بمعنى آخر، يتحرك.

العمل ككمية فيزيائية يساوي القوة المؤثرة على الجسم مضروبة في المسار الذي سلكه الجسم تحت تأثير هذه القوة وفي الاتجاه الذي تشير إليه. يمكننا القول أن الشغل الميكانيكي يتم إذا توافر شرطان في وقت واحد: قوة تؤثر على الجسم، وتحركه في اتجاه تأثيرها. لكنه لم يحدث أو لا يحدث إذا أثرت القوة ولم يغير الجسم موقعه في نظام الإحداثيات. فيما يلي أمثلة صغيرة عندما لا يتم تنفيذ العمل الميكانيكي:

لذلك يمكن للإنسان أن يتكئ على صخرة ضخمة لتحريكها، ولكن لا توجد قوة كافية. تؤثر القوة على الحجر، لكنه لا يتحرك، ولا يحدث أي شغل.
يتحرك الجسم في نظام الإحداثيات، والقوة تساوي صفرًا أو تم تعويضها جميعًا. ويمكن ملاحظة ذلك أثناء التحرك بالقصور الذاتي.
عندما يكون الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم عموديا على تأثير القوة. عندما يتحرك القطار على طول خط أفقي، فإن الجاذبية لا تقوم بعملها.

اعتمادا على ظروف معينة، يمكن أن يكون العمل الميكانيكي سلبيا وإيجابيا. لذلك، إذا كانت اتجاهات كل من القوى وحركات الجسم هي نفسها، فإن العمل الإيجابي يحدث. مثال على العمل الإيجابي هو تأثير الجاذبية على قطرة الماء المتساقطة. أما إذا كانت قوة الحركة واتجاهها معاكسين، فيحدث شغل ميكانيكي سلبي. مثال على هذا الخيار هو ارتفاع البالون إلى الأعلى وقوة الجاذبية التي تؤدي عملاً سلبيًا. عندما يتعرض جسم لتأثير عدة قوى، فإن هذا الشغل يسمى "عمل القوة المحصلة".

مميزات التطبيق العملي (الطاقة الحركية)

دعنا ننتقل من الجزء النظري إلى الجزء العملي. بشكل منفصل، يجب أن نتحدث عن العمل الميكانيكي واستخدامه في الفيزياء. كما يتذكر الكثيرون، تنقسم كل طاقة الجسم إلى حركية وإمكانات. عندما يكون الجسم في حالة توازن ولا يتحرك في أي مكان، فإن طاقته الكامنة تساوي طاقته الإجمالية وطاقة حركته تساوي صفرًا. عندما تبدأ الحركة، تبدأ الطاقة الكامنة في التناقص، وتبدأ الطاقة الحركية في الزيادة، لكنها في المجمل تساوي الطاقة الإجمالية للجسم. بالنسبة لنقطة مادية، يتم تعريف الطاقة الحركية على أنها عمل قوة تعمل على تسريع النقطة من الصفر إلى القيمة H، وفي صيغة الصيغة حركية الجسم تساوي ½*M*N، حيث M هي الكتلة. لمعرفة الطاقة الحركية لجسم يتكون من العديد من الجزيئات، عليك إيجاد مجموع الطاقة الحركية للجزيئات، وستكون هذه هي الطاقة الحركية للجسم.

مميزات التطبيق العملي (الطاقة الكامنة)

في الحالة التي تكون فيها جميع القوى المؤثرة على الجسم محافظة، وتكون الطاقة الكامنة تساوي المجموع، فلا يتم بذل أي شغل. تُعرف هذه الفرضية بقانون حفظ الطاقة الميكانيكية. الطاقة الميكانيكية في النظام المغلق تكون ثابتة خلال فترة زمنية. يستخدم قانون الحفظ على نطاق واسع لحل مسائل الميكانيكا الكلاسيكية.

مميزات التطبيق العملي (الديناميكا الحرارية)

في الديناميكا الحرارية، يتم حساب الشغل الذي يبذله الغاز أثناء التمدد من خلال تكامل الضغط في الحجم. لا ينطبق هذا النهج فقط في الحالات التي توجد فيها دالة حجم دقيقة، ولكن أيضًا على جميع العمليات التي يمكن عرضها في مستوى الضغط/الحجم. كما أنه يطبق المعرفة بالعمل الميكانيكي ليس فقط على الغازات، بل على أي شيء يمكن أن يمارس الضغط.

مميزات التطبيق العملي (الميكانيكا النظرية)

في الميكانيكا النظرية، يتم النظر في جميع الخصائص والصيغ المذكورة أعلاه بمزيد من التفصيل، ولا سيما التوقعات. كما أنه يعطي تعريفه لمختلف صيغ العمل الميكانيكي (مثال لتعريف تكامل ريمر): الحد الذي يميل إليه مجموع كل قوى العمل الأولي، عندما تميل دقة القسم إلى الصفر، يسمى عمل القوة على طول المنحنى. ربما من الصعب؟ ولكن لا شيء، كل شيء على ما يرام مع الميكانيكا النظرية. نعم، انتهت كل الأعمال الميكانيكية والفيزياء والصعوبات الأخرى. علاوة على ذلك لن يكون هناك سوى أمثلة واستنتاج.

وحدات قياس العمل الميكانيكي

يستخدم نظام SI الجول لقياس الشغل، بينما يستخدم نظام GHS الإيرغ:

1 J = 1 كجم م²/ث² = 1 ن م
1 إرج = 1 جم سم²/ث² = 1 داين سم
1 إرج = 10 −7 ي

أمثلة على الأعمال الميكانيكية

من أجل فهم مفهوم مثل العمل الميكانيكي أخيرًا، يجب عليك دراسة العديد من الأمثلة الفردية التي ستسمح لك بالنظر فيه من العديد من الجوانب، ولكن ليس كلها:

عندما يرفع الإنسان حجراً بيديه، يحدث عمل ميكانيكي بمساعدة القوة العضلية لليدين؛
عندما يتحرك القطار على طول القضبان، يتم سحبه بواسطة قوة الجر للجرار (قاطرة كهربائية، قاطرة ديزل، وما إلى ذلك)؛
إذا أخذت مسدسًا وأطلقت النار منه، فبفضل قوة الضغط الناتجة عن غازات المسحوق، سيتم إنجاز العمل: يتم تحريك الرصاصة على طول برميل البندقية في نفس الوقت الذي تزداد فيه سرعة الرصاصة نفسها؛
يوجد أيضًا عمل ميكانيكي عندما تؤثر قوة الاحتكاك على جسم ما، مما يجبره على تقليل سرعة حركته؛
المثال أعلاه مع الكرات، عندما ترتفع في الاتجاه المعاكس بالنسبة لاتجاه الجاذبية، هو أيضًا مثال على العمل الميكانيكي، ولكن بالإضافة إلى الجاذبية، تعمل قوة أرخميدس أيضًا، عندما يرتفع كل ما هو أخف من الهواء إلى الأعلى.

ما هي القوة؟

أخيرًا، أود أن أتطرق إلى موضوع السلطة. يسمى العمل الذي تبذله القوة في وحدة زمنية واحدة القدرة. في الواقع، القدرة هي كمية فيزيائية هي انعكاس لنسبة الشغل إلى فترة زمنية معينة تم خلالها إنجاز هذا العمل: M=P/B، حيث M هي القدرة، P هو الشغل، B هو الوقت. وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي 1 واط. الواط يساوي القدرة التي تقوم بجول واحد من الشغل في ثانية واحدة: 1 واط=1J\1s.

الحصان يسحب العربة ببعض القوة، دعنا نشير إلى ذلك فالجر. الجد الجالس على العربة يضغط عليها ببعض القوة. دعونا نشير إلى ذلك فضغط تتحرك العربة في اتجاه قوة جر الحصان (إلى اليمين)، أما في اتجاه قوة ضغط الجد (إلى الأسفل) فلا تتحرك العربة. لهذا السبب في الفيزياء يقولون ذلك فالجر يعمل على العربة، و فالضغط لا يعمل على العربة.

لذا، عمل القوة على الجسم أو العمل الميكانيكي– كمية فيزيائية معاملها يساوي حاصل ضرب القوة والمسار الذي يقطعه الجسم في اتجاه عمل هذه القوةالصورة:

تكريما للعالم الإنجليزي د. جول، تم تسمية وحدة العمل الميكانيكي 1 جول(وفقًا للصيغة، 1 J = 1 N · m).

إذا أثرت قوة معينة على الجسم المعني، فإن جسمًا ما يؤثر عليها. لهذا السبب وعمل القوة على الجسم وعمل الجسم على الجسم مترادفان كاملان.غير أن عمل الجسم الأول على الثاني، وعمل الجسم الثاني على الأول مترادفان جزئيان، إذ تكون معاملات هذه الأعمال متساوية دائما، وإشاراتهما متضادة دائما. ولهذا السبب توجد علامة "±" في الصيغة. دعونا نناقش علامات العمل بمزيد من التفصيل.

دائمًا ما تكون القيم العددية للقوة والمسار كميات غير سالبة. في المقابل، يمكن أن يكون للعمل الميكانيكي علامات إيجابية وسلبية. إذا كان اتجاه القوة يتطابق مع اتجاه حركة الجسم يعتبر العمل الذي تبذله القوة إيجابيا.إذا كان اتجاه القوة عكس اتجاه حركة الجسم يعتبر العمل الذي تبذله القوة سلبيا(نأخذ "-" من الصيغة "±"). إذا كان اتجاه حركة الجسم متعامدا مع اتجاه القوة مثل هذه القوة لا تبذل أي شغل، أي أن A = 0.

خذ بعين الاعتبار ثلاثة رسوم توضيحية لثلاثة جوانب من العمل الميكانيكي.

قد يبدو القيام بالشغل بالقوة مختلفًا من وجهة نظر مراقبين مختلفين.لنأخذ مثالاً: فتاة تركب المصعد. هل يؤدي الأعمال الميكانيكية؟ لا يمكن للفتاة أن تقوم بعمل إلا على تلك الأجساد التي تم التأثير عليها بالقوة. لا يوجد سوى جسم واحد من هذا القبيل - مقصورة المصعد، حيث تضغط الفتاة على أرضيتها بوزنها. الآن نحن بحاجة لمعرفة ما إذا كانت المقصورة تسير بطريقة معينة. دعونا نفكر في خيارين: مع مراقب ثابت ومتحرك.

دع الصبي المراقب يجلس على الأرض أولاً. بالنسبة لها تتحرك عربة المصعد للأعلى وتقطع مسافة معينة. يتم توجيه وزن الفتاة في الاتجاه المعاكس - للأسفل، لذلك تقوم الفتاة بعمل ميكانيكي سلبي في المقصورة: أديف< 0. Вообразим, что мальчик-наблюдатель пересел внутрь кабины движущегося лифта. Как и ранее, вес девочки действует на пол кабины. Но теперь по отношению к такому наблюдателю кабина лифта не движется. Поэтому с точки зрения наблюдателя в кабине лифта девочка не совершает механическую работу: أالتطوير = 0.

في الحياة اليومية غالبًا ما نواجه مفهومًا مثل العمل. ماذا تعني هذه الكلمة في الفيزياء وكيفية تحديد عمل القوة المرنة؟ سوف تجد الإجابات على هذه الأسئلة في المقال.

العمل الميكانيكي

الشغل هو كمية جبرية عددية تميز العلاقة بين القوة والإزاحة. إذا تزامن اتجاه هذين المتغيرين، يتم حسابه باستخدام الصيغة التالية:

ف- وحدة ناقل القوة التي تقوم بالعمل؛
س- وحدة ناقلات الإزاحة.

القوة التي تؤثر على الجسم لا تؤدي دائمًا شغلًا. على سبيل المثال، يكون الشغل الذي تبذله الجاذبية صفرًا إذا كان اتجاهها متعامدًا مع حركة الجسم.

إذا كان متجه القوة يشكل زاوية غير صفرية مع متجه الإزاحة، فيجب استخدام صيغة أخرى لتحديد الشغل:

أ=FScosα

α - الزاوية بين القوة ومتجهات الإزاحة.

وسائل، العمل الميكانيكي هو حاصل ضرب إسقاط القوة على اتجاه الإزاحة ووحدة الإزاحة، أو حاصل ضرب إسقاط القوة على اتجاه القوة ووحدة هذه القوة.

علامة العمل الميكانيكية

اعتمادًا على اتجاه القوة بالنسبة لحركة الجسم، يمكن أن يكون الشغل A:

إيجابي (0°≤ α<90°);
سلبي (90 درجة<α≤180°);
يساوي الصفر (α = 90 درجة).

إذا كان A > 0، فإن سرعة الجسم تزداد. ومن الأمثلة على ذلك سقوط تفاحة من شجرة على الأرض. عند أ<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

وحدة العمل SI (النظام الدولي للوحدات) هي الجول (1N*1m=J). الجول هو الشغل الذي تبذله قوة قيمتها 1 نيوتن، عندما يتحرك جسم مسافة متر واحد في اتجاه القوة.

عمل القوة المرنة

يمكن أيضًا تحديد عمل القوة بيانيًا. للقيام بذلك، احسب مساحة الشكل المنحني تحت الرسم البياني F s (x).

وهكذا، من الرسم البياني لاعتماد القوة المرنة على استطالة الربيع، يمكن استخلاص صيغة عمل القوة المرنة.

وهو يساوي:

أ=ك س 2 /2

ك- الصلابة.
س- الاستطالة المطلقة.

ماذا تعلمنا؟

يتم تنفيذ العمل الميكانيكي عندما يتم تطبيق قوة على الجسم، مما يؤدي إلى حركة الجسم. اعتمادًا على الزاوية التي تحدث بين القوة والإزاحة، يمكن أن يكون الشغل صفرًا أو يكون له إشارة سالبة أو موجبة. باستخدام مثال القوة المرنة، تعلمت عن طريقة رسومية لتحديد الشغل.

يتم تقديم خصائص الطاقة للحركة على أساس مفهوم الشغل الميكانيكي أو عمل القوة.

التعريف 1

العمل A الذي يتم تنفيذه بواسطة قوة ثابتة F → هو كمية فيزيائية تساوي منتج القوة ووحدات الإزاحة مضروبة في جيب تمام الزاوية α ، تقع بين متجهات القوة F → والإزاحة s →.

ويناقش هذا التعريف في الشكل 1. 18. 1.

صيغة العمل مكتوبة على النحو التالي:

أ = و ث كوس α .

العمل هو كمية عددية. وهذا يجعل من الممكن أن تكون إيجابية عند (0° ≥ α< 90 °) , отрицательной при (90 ° < α ≤ 180 °) . Когда задается прямой угол α , тогда совершаемая сила равняется нулю. Единицы измерения работы по системе СИ - джоули (Д ж) .

الجول يساوي الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 1 نيوتن لتحريك مسافة 1 متر في اتجاه القوة.

الشكل 1. 18. 1. عمل القوة F →: A = F s cos α = F s s

عند إسقاط F s → القوة F → في اتجاه الحركة s → لا تظل القوة ثابتة، وحساب الشغل للحركات الصغيرة Δ s i يتم تلخيصها وإنتاجها وفقًا للصيغة:

A = ∑ ∆ A i = ∑ F s i ∆ s i .

يتم حساب مقدار العمل هذا من الحد (Δ s i → 0) ثم ينتقل إلى التكامل.

يتم تحديد التمثيل الرسومي للعمل من مساحة الشكل المنحني الموجود أسفل الرسم البياني F s (x) في الشكل 1. 18. 2.

الشكل 1. 18. 2. التعريف البياني للعمل Δ A i = F s i Δ s i .

مثال على القوة التي تعتمد على الإحداثيات هي القوة المرنة للزنبرك، والتي تخضع لقانون هوك. لتمديد الزنبرك، من الضروري تطبيق قوة F →، التي يتناسب معاملها مع استطالة الزنبرك. ويمكن رؤية هذا في الشكل 1. 18. 3.

الشكل 1. 18. 3. الربيع الممتد. يتزامن اتجاه القوة الخارجية F → مع اتجاه الحركة s →. F s = k x، حيث تشير k إلى صلابة الزنبرك.

و → ص ص = - و →

يمكن رسم اعتماد معامل القوة الخارجية على إحداثيات x باستخدام خط مستقيم.

الشكل 1. 18. 4. اعتماد معامل القوة الخارجية على الإحداثيات عند شد الزنبرك.

من الشكل أعلاه، يمكن إيجاد الشغل المبذول على القوة الخارجية للطرف الحر الأيمن للزنبرك، باستخدام مساحة المثلث. سوف تأخذ الصيغة النموذج

تنطبق هذه الصيغة للتعبير عن الشغل الذي تبذله قوة خارجية عند ضغط الزنبرك. تظهر كلتا الحالتين أن القوة المرنة F → y p تساوي عمل القوة الخارجية F → ولكن بإشارة معاكسة.

التعريف 2

إذا أثرت عدة قوى على جسم ما، فإن صيغة الشغل الإجمالي ستبدو مثل مجموع كل الشغل المبذول عليه. عندما يتحرك جسم انتقاليًا، فإن نقاط تطبيق القوى تتحرك بالتساوي، أي أن الشغل الإجمالي لجميع القوى سيكون مساويًا للشغل الناتج عن القوى المطبقة.