الشغل الناتج من قوة ثابتة

فإذا افترضنا أن جسم يتعرض لتأثير قوة ثابتة F تميل عن الأفق بزاوية (θ) وإن الجسم بتأثير تلك القوة يقطع إزاحة مقدارها S، كما في الشكل (1-1)، وبذلك فإن الشغل المنجز من قبل القوة الثابتة F على الجسم يساوي:

(1)        W = F cosθ × S

حيث F cos θ تمثل مركبة القوة باتجاه الإزاحة.

الشكل (1-1)

وهناك شروط محددة لإنجاز الشغل:

1- الجسم يجب أن يقطع إزاحة.

2- يجب أن تكون مركبة القوة باتجاه الإزاحة أكبر من الصفر.

ويمكن أن تكون إشارة الشغل سالبة أو موجبة حيث:

ــ الشغل يكون موجباً (W(+ ، عندما يكون اتجاه القوة والإزاحة بنفس الاتجاه.

ــ الشغل يكون سالباً W(-)، عندما يكون اتجاه القوة عكس اتجاه الإزاحة.

واستناداً إلى ذلك فإن الشخص عندما يرفع ثقلاً، فإن القوة المبذولة من قبله والإزاحة المقطوعة يكونان بنفس الاتجاه (إلى الاعلى) وبذلك يكون الشغل موجباً. ومن جهة أخرى فإن الأرض تسلط قوة لجذب الاجسام إلى مركز الأرض (تتجه إلى الأسفل)، ولذلك عند حركة الجسم إلى الأعلى (فوق سطح الأرض) سوف يتولد شغل سالب على الجسم من قبل قوة جذب الأرض.

وتشكل قوة الاحتكاك مثالاً آخر على الشغل السالب حيث تعاكس دائماً للإزاحة المقطوعة. ويقاس الشغل بوحدات الجول (J) وهي وحدات مشتقة من حاصل ضرب وحدات القوة في وحدات الإزاحة حيث: