المتفيزق
04-04-2007, 00:08
لا زلنا في الطاقة والشغل...
لو سألنا سؤالا...
ما الشغل الكلي المبذول عندما يتحرك جسم بسرعة ثابتة؟
صفر... إنه صفر ... نعم ...
سنحاول فهم المسألة كما يلي...
لقد وقفنا قبل على أن الشغل يساوي التغير الحاصل في طاقة الحركة ... وبالمناسبة يمكن اثبات ذلك بسهولة عندما نطبق القانون الثالث في الحركة ... يمكنك أن تكتب مربع السرعة النهائية - مربع الابتدائية وتساوية ب 2 × المسافة المقطوعة × التسارع... اضرب الآن في الكتلة وخذ 2 للجهة الأخرى تحصل على نصف × الكتلة × فرق مربعي السرعة = الكتلة × التسارع × المسافة ...
وهذه الكمية التي على اليمين تمثل فرق الطاقة والكمية إلى اليسار تمثل القوة × المسافة يعني الشغل!!!
نعود لموضوعنا...
الشغل إذن هو التغير في طاقة الحركة ... لكن ما هو التغير في طاقة الحركة لهذا الجسم الثابت السرعة ؟ إن ثبات السرعة يعني أن السرعة الابتدائية = النهائية أي أن الفرق بين مربعي السرعة صفر ... آهه أي أن الشغل ... صفر...
لكن هل يبدو ذلك منطقيا؟ كيف يعمل المحرك ويحرق البنزين ونقول إن المحرك لم يشتغل ... أو لم يبذل شغلا؟؟؟؟؟ للحق ... هذا مريب شيئا ما ...
لكن تعالوا ننظر للموضوع من زاوية أخرى...
إن الحركة بسرعة ثابتة (في خط مستقيم) يعني أن التسارع صفر بمعنى أن الكتلة × التسارع = صفرا أي أن القوى المؤثرة على الجسم تتلاشى يعني الجسم في الواقع متزن ... لاحظ متزن وليس ساكنا...
والأن ... ما الشغل المبذول بقوة ليس لها قيمة ؟؟؟؟؟ إنه صفر ... في الواقع القوى هنا تتلاشى ولذا نقول الشغل المبذول بكل القوى يتلاشى ... أتدري لماذا؟ لأن معنى عدم وجود قوة محصلة أن هناك قوة محركة (مثل المحرك بالنسبة للسيارة ) وتضاد هذه القوة (وتساويها تماما ... لاحظ تساويها تماما) قوى أخرى هي مقاومة الأرض أو الطريق أو الهواء ... وبذلك تكون المحصلة صفرا...
وعندما يتحرك الجسم مسافة d فإن الشغل المبذول بواسطة المحرك مثلا يكون موجب القوة × المسافة بينما الشغل المبذول بواسطة المقاومات هو سالب نفس الكمية ... والنتيجة الجمع لكل الشغل يتلاشى...
وقد تظن أنك أمسكت علي هنة ... حيث قلت ( الحركة بسرعة ثابتة في خط مستقيم) ... ربما قلت ايش معنى اخذت السرعة على الخط المستقيم مع أنه مفروض ان الشغل في جميع الأحوال كما لو كان الجسم يدور حول دائرة ... يجب أن يظل صفرا ... لا ...لا تعجل علي ... سأنبئك بتأويل ما لم تسطع عليه صبرا...
إن الحركة على محيط دائرة مثلا يعني أمرين ...
الأمر الأول أن تربيع السرعة يلغي صفة الاتجاه ونأخذ القيمة فقط وهي متساوية لثبات السرعة ... وبالتالي يظل الشغل صفرا...
الأمر الثاني ... أن الحركة على منحنى تعني تسارع مركزي وقوة مركزية ... آهه ... إن القوة المركزية يا صديقي متعامدة على اتجاه الحركة مزبوط؟؟؟ خلاص انتهى الأمر معنى ذلك أن الشغل هو :
القوة المركزية الحاصلة × قيمة الإزاحة الحاصلة × جتا الزاوية بين متجهي الإزاحة والقوة...
هههه طبعا الزاوية قائمة ولذا جتا 90 = صفرا ... وعليه أيضا يتلاشى الشغل ...
بقيت مشكلة واحدة ... طب الشغل صفر افهمناها ...لكن كيف يتحرك الجسم ... كيف تتحرك السيارة إذا اعتبرنا أن القوى المؤثرة صفر ؟
نعم هذا أمر بسيط جدا... هو منوط بأن السيارة أصلا متحركة ...
بكل بساطة هذا يتمشى تماما مع قانون القصور القانون الأول لنيوتن ... عارف كيف؟؟؟
الأن الجسم أثرت عليه قوة مثلا المحرك بدأ يشد السيارة للأمام تغلب على الاحتكاك فأصبح هناك تسارع وتحركت السيارة وبدأت تتسارع...
ماشي الحال... وبعد شوية غير السائق من الضغط على البنزين بحيث اصبحت قوة شد المحرك للسيارة مساوية لقوة المعاوقات ... النتيجة أن السيارة تتحرك الأن دون قوى ( المحصلة صفر يعني كأنه لا يوجد قوة ) وبالتالي تبقى على حالتها من حيث الحركة بهذه السرعة الأخيرة ما لم يؤثر عليها مؤثر آخر يغير من السرعة ... نعم ... هذا بالضبط ما حصل ...
لكن لاحظ ...لوكانت السيارة واقفة وتخيلنا أن قوة المحرك تساوي قوة المقاومات ستتنزن السيارة وتظل بهذه السرعة (الصفرية ) يعني لن تتحرك أو كما نقول ستكون على وشك التحرك ...
يا سسسسسسسسسسالالالالالالالالالالالالالالام
كل التحية
لو سألنا سؤالا...
ما الشغل الكلي المبذول عندما يتحرك جسم بسرعة ثابتة؟
صفر... إنه صفر ... نعم ...
سنحاول فهم المسألة كما يلي...
لقد وقفنا قبل على أن الشغل يساوي التغير الحاصل في طاقة الحركة ... وبالمناسبة يمكن اثبات ذلك بسهولة عندما نطبق القانون الثالث في الحركة ... يمكنك أن تكتب مربع السرعة النهائية - مربع الابتدائية وتساوية ب 2 × المسافة المقطوعة × التسارع... اضرب الآن في الكتلة وخذ 2 للجهة الأخرى تحصل على نصف × الكتلة × فرق مربعي السرعة = الكتلة × التسارع × المسافة ...
وهذه الكمية التي على اليمين تمثل فرق الطاقة والكمية إلى اليسار تمثل القوة × المسافة يعني الشغل!!!
نعود لموضوعنا...
الشغل إذن هو التغير في طاقة الحركة ... لكن ما هو التغير في طاقة الحركة لهذا الجسم الثابت السرعة ؟ إن ثبات السرعة يعني أن السرعة الابتدائية = النهائية أي أن الفرق بين مربعي السرعة صفر ... آهه أي أن الشغل ... صفر...
لكن هل يبدو ذلك منطقيا؟ كيف يعمل المحرك ويحرق البنزين ونقول إن المحرك لم يشتغل ... أو لم يبذل شغلا؟؟؟؟؟ للحق ... هذا مريب شيئا ما ...
لكن تعالوا ننظر للموضوع من زاوية أخرى...
إن الحركة بسرعة ثابتة (في خط مستقيم) يعني أن التسارع صفر بمعنى أن الكتلة × التسارع = صفرا أي أن القوى المؤثرة على الجسم تتلاشى يعني الجسم في الواقع متزن ... لاحظ متزن وليس ساكنا...
والأن ... ما الشغل المبذول بقوة ليس لها قيمة ؟؟؟؟؟ إنه صفر ... في الواقع القوى هنا تتلاشى ولذا نقول الشغل المبذول بكل القوى يتلاشى ... أتدري لماذا؟ لأن معنى عدم وجود قوة محصلة أن هناك قوة محركة (مثل المحرك بالنسبة للسيارة ) وتضاد هذه القوة (وتساويها تماما ... لاحظ تساويها تماما) قوى أخرى هي مقاومة الأرض أو الطريق أو الهواء ... وبذلك تكون المحصلة صفرا...
وعندما يتحرك الجسم مسافة d فإن الشغل المبذول بواسطة المحرك مثلا يكون موجب القوة × المسافة بينما الشغل المبذول بواسطة المقاومات هو سالب نفس الكمية ... والنتيجة الجمع لكل الشغل يتلاشى...
وقد تظن أنك أمسكت علي هنة ... حيث قلت ( الحركة بسرعة ثابتة في خط مستقيم) ... ربما قلت ايش معنى اخذت السرعة على الخط المستقيم مع أنه مفروض ان الشغل في جميع الأحوال كما لو كان الجسم يدور حول دائرة ... يجب أن يظل صفرا ... لا ...لا تعجل علي ... سأنبئك بتأويل ما لم تسطع عليه صبرا...
إن الحركة على محيط دائرة مثلا يعني أمرين ...
الأمر الأول أن تربيع السرعة يلغي صفة الاتجاه ونأخذ القيمة فقط وهي متساوية لثبات السرعة ... وبالتالي يظل الشغل صفرا...
الأمر الثاني ... أن الحركة على منحنى تعني تسارع مركزي وقوة مركزية ... آهه ... إن القوة المركزية يا صديقي متعامدة على اتجاه الحركة مزبوط؟؟؟ خلاص انتهى الأمر معنى ذلك أن الشغل هو :
القوة المركزية الحاصلة × قيمة الإزاحة الحاصلة × جتا الزاوية بين متجهي الإزاحة والقوة...
هههه طبعا الزاوية قائمة ولذا جتا 90 = صفرا ... وعليه أيضا يتلاشى الشغل ...
بقيت مشكلة واحدة ... طب الشغل صفر افهمناها ...لكن كيف يتحرك الجسم ... كيف تتحرك السيارة إذا اعتبرنا أن القوى المؤثرة صفر ؟
نعم هذا أمر بسيط جدا... هو منوط بأن السيارة أصلا متحركة ...
بكل بساطة هذا يتمشى تماما مع قانون القصور القانون الأول لنيوتن ... عارف كيف؟؟؟
الأن الجسم أثرت عليه قوة مثلا المحرك بدأ يشد السيارة للأمام تغلب على الاحتكاك فأصبح هناك تسارع وتحركت السيارة وبدأت تتسارع...
ماشي الحال... وبعد شوية غير السائق من الضغط على البنزين بحيث اصبحت قوة شد المحرك للسيارة مساوية لقوة المعاوقات ... النتيجة أن السيارة تتحرك الأن دون قوى ( المحصلة صفر يعني كأنه لا يوجد قوة ) وبالتالي تبقى على حالتها من حيث الحركة بهذه السرعة الأخيرة ما لم يؤثر عليها مؤثر آخر يغير من السرعة ... نعم ... هذا بالضبط ما حصل ...
لكن لاحظ ...لوكانت السيارة واقفة وتخيلنا أن قوة المحرك تساوي قوة المقاومات ستتنزن السيارة وتظل بهذه السرعة (الصفرية ) يعني لن تتحرك أو كما نقول ستكون على وشك التحرك ...
يا سسسسسسسسسسالالالالالالالالالالالالالالام
كل التحية