الديناميكا - الشغل والطاقة والقدرة — الطاقة

شرح ومحتوى الدرس

تتناول هذه الوحدة مفهومي الشغل والطاقة في الديناميكا، وتركز على طاقة الحركة وطاقة الوضع ومبدأ الشغل والطاقة. تبدأ الوحدة بتعريف طاقة الحركة بأنها نصف حاصل ضرب كتلة الجسم في مربع سرعته، وتعرض وحدات قياسها (الجول، الإرج، الداين.سم). ثم تشرح مبدأ الشغل والطاقة الذي ينص على أن التغير في طاقة الحركة يساوي الشغل المبذول بواسطة القوة المؤثرة، مع تطبيقات على حركة المقذوفات والأجسام على مستويات مائلة (ملساء وخشنة) وتأثير قوى المقاومة. كما تعرف طاقة الوضع وعلاقتها بالشغل، وتناقش مبدأ حفظ الطاقة عندما لا توجد مقاومة. تتضمن الوحدة أمثلة محلولة وتمارين متنوعة، مثل حساب طاقة الحركة لجسم يتحرك بسرعة متجهة، وإيجاد قوة مقاومة الحاجز لرصاصة، وسرعة جسم يهبط على مستوى مائل، وطاقة وضع جسم عند ارتفاع معين، وسرعة بندول بسيط. في نهاية الوحدة، ينبغي أن يكون الطالب قادرًا على حساب طاقة الحركة وطاقة الوضع، وتطبيق مبدأ الشغل والطاقة لحل مسائل تتضمن قوى ثابتة ومتغيرة، وفهم تحول الطاقة بين صورتيها الحركية والوضعية مع مراعاة الشغل المبذول ضد المقاومات.