ماذا تفعل هذه الحاسبة
تحسب حاسبة الشغل والقدرة كميتين أساسيتين في الفيزياء: الشغل الميكانيكي والقدرة. أدخل قيمة القوة بالنيوتن، والمسافة التي تؤثر عليها هذه القوة بالمتر، والزمن المستغرق بالثانية، فتعطيك الأداة مقدار الشغل المبذول بالجول (J) ومتوسط القدرة بالواط (W). هذه علاقات عالمية ضمن النظام الدولي للوحدات (SI) وتنطبق في كل مكان.
كيفية الاستخدام
أدخل ثلاث قيم: القوة الثابتة المؤثرة (ق)، والمسافة المقطوعة في اتجاه هذه القوة (م)، والزمن المنقضي (ز). تضرب الحاسبة القوة في المسافة لإيجاد الشغل، ثم تقسم الشغل على الزمن لإيجاد القدرة. تأكد من أن القوة والإزاحة في الاتجاه نفسه حتى تصح الصيغة المبسّطة: \( \text{الشغل} = \text{القوة} \times \text{المسافة} \).
شرح المعادلة
يُعرَّف الشغل بأنه الشغل = القوة × المسافة، حيث القوة بالنيوتن والمسافة (الإزاحة) بالمتر، وتكون النتيجة بالجول. الجول الواحد هو الشغل المبذول عندما تؤثر قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد. أما القدرة فتقيس سرعة بذل هذا الشغل: القدرة = الشغل ÷ الزمن، حيث الزمن بالثانية. والواط الواحد يساوي جولًا واحدًا في الثانية.
$$ W = \text{Force (N)} \times \text{Distance (m)} $$ $$ P = \dfrac{W}{\text{Time (s)}} $$
مثال محلول
افترض أنك تدفع صندوقًا بقوة مقدارها 50 نيوتن عبر مسافة 10 أمتار خلال 5 ثوانٍ.
$$ W = 50 \times 10 = 500 \text{ جول} $$ $$ P = 500 \div 5 = 100 \text{ واط} $$أي أنك بذلت 500 جول من الشغل بمعدل قدره 100 واط.
الأسئلة الشائعة
هل تأخذ الحاسبة زاوية القوة في الحسبان؟ لا — فهي تفترض أن القوة موازية لاتجاه الحركة. أما في حالة القوة المائلة بزاوية، فعليك ضرب القوة في جتا(الزاوية) أولًا.
ماذا لو كان الزمن يساوي صفرًا؟ تكون القدرة غير معرَّفة عندما يساوي الزمن صفرًا، لذلك تُرجع الحاسبة القيمة 0 لتجنّب القسمة على صفر.
هل يمكنني استخدام وحدة الحصان؟ النتيجة تظهر بالواط؛ للتحويل، اقسم عدد الواط على 745.7 لتحصل على القدرة بالحصان الميكانيكي.
