في الفيزياء، للشغل تعريف دقيق: الطاقة المنقولة عندما تحرك قوة جسمًا عبر إزاحة. القدرة هي معدل إنجاز الشغل.
الصيغ الرئيسية
الشغل:
W = F × d × cos(θ)
القدرة:
P = W / t = F × v
الطاقة الحركية:
Ek = ½ × m × v²
الطاقة الكامنة:
Ep = m × g × h
أمثلة خطوة بخطوة
مثال على الشغل: تدفع صندوقًا 5 أمتار بقوة أفقية مقدارها 40 نيوتن. W = 40 × 5 × cos(0°) = 200 جول
مثال على القدرة: تنجز 200 جول من الشغل في 4 ثوانٍ. P = 200 / 4 = 50 واط
المنحدر: الشغل اللازم لدفع صندوق 100 كجم مسافة 10 م على منحدر 30°: h = 10 × sin(30°) = 5 م → W = 100 × 9.81 × 5 = 4,905 جول
الوحدات
| الكمية | وحدة SI |
|---|---|
| القوة | نيوتن (N) |
| الشغل/الطاقة | جول (J) |
| القدرة | واط (W) |
| 1 حصان | 746 واط |
حفظ الطاقة
في نظام مثالي: Ek + Ep = ثابت. الأنظمة الحقيقية تفقد الطاقة بسبب الاحتكاك والحرارة.