احسب الشغل الناتج عن قوة فوراً باستخدام W = Fd cosθ. حاسبة فيزياء مجانية لمسائل الشغل والقوة والإزاحة.
حاسبة الشغل تتيح لك إيجاد الشغل المبذول بواسطة قوة تعمل على جسم فوراً باستخدام الصيغة الفيزيائية الأساسية W = Fd cosθ، حيث تُقاس القوة بالنيوتن والمسافة بالمتر والزاوية بالدرجات والنتيجة بالجول. الشغل هو أحد أهم المفاهيم الجسرية في الفيزياء، يربط القوة والحركة بالطاقة — عندما تجعل قوة جسماً يتحرك، فإنها تنقل طاقة، وهذه الطاقة المنقولة هي بالضبط ما نسميه الشغل.
تتعامل هذه الحاسبة مع الصيغة الكاملة، بما في ذلك حد الزاوية الذي غالباً ما يُغفل: أدخل القوة المطبقة والمسافة التي يتحركها الجسم والزاوية بين اتجاه القوة واتجاه الحركة، وتحسب الحاسبة كلاً من الشغل الكلي المبذول والقوة الفعالة.
تظهر حسابات الشغل في الفيزياء والهندسة والأنشطة اليومية: يحسب مهندسو الميكانيكا الشغل الذي تبذله المحركات والمشغلات، ويدرس باحثو الميكانيكا الحيوية الشغل الذي تبذله العضلات أثناء التمرين، ويحسب مهندسو البناء الشغل اللازم لرفع المواد، ويستخدمه طلاب الفيزياء كنقطة انطلاق لفهم حفظ الطاقة.
يسحب شخص زلاجة بحبل بزاوية 30° فوق الأرض، مطبقاً قوة 100 نيوتن بينما تتحرك الزلاجة 10 م عبر الثلج. الشغل المبذول هو W = 100 × 10 × cos(30°) = 866 جولاً. إذا سحب نفس الشخص الحبل أفقياً تماماً (0°)، سيزيد الشغل إلى W = 100 × 10 × cos(0°) = 1000 جول.
تخبرك قيمة الشغل من هذه الحاسبة بمقدار الطاقة التي انتقلت إلى (أو من) جسم بواسطة القوة المطبقة عبر المسافة المعطاة. تعني النتيجة الموجبة أن القوة أضافت طاقة لحركة الجسم، بينما تعني النتيجة السالبة (التي تحدث عندما تتجاوز الزاوية 90°) أن القوة أزالت طاقة. انتبه جيداً للقوة الفعالة الموضحة بجانب نتيجتك — هذا هو الجزء من قوتك المطبقة الذي بذل الشغل فعلياً. إذا كانت القوة الفعالة أصغر بكثير من إجمالي القوة المطبقة، فهذا يعني أن معظم جهدك 'يُهدر' بزاوية غير مواتية. عندما تظهر نتيجتك شغلاً صفرياً رغم تطبيق القوة وتحرك الجسم، تحقق من إدخال الزاوية — زاوية 90° بين القوة والحركة تنتج دائماً شغلاً صفرياً بالمعنى الفيزيائي.
أدخل القوة والمسافة المقطوعة والزاوية بين القوة واتجاه الحركة (0° إذا كانا متوافقين).
| النشاط | القوة | المسافة | الزاوية | الشغل المبذول |
|---|---|---|---|---|
| رفع صندوق 10 كجم لمسافة 1.5 م | 98 N | 1.5 m | 0° | 147 J |
| دفع عربة تسوق لمسافة 20 م | 50 N | 20 m | 0° | 1,000 J |
| حمل حقيبة لمسافة 20 م (أفقياً) | 50 N | 20 m | 90° | 0 J |
| سحب زلاجة 10 م بزاوية 30° | 100 N | 10 m | 30° | 866 J |
| رفعة الرفعة الميتة لقضيب 0.6 م | 800 N | 0.6 m | 0° | 480 J |