Arabic:الشغل والطاقة والقدرة

مقدمة

عندما تدفع عربة، أو ترفع حقيبة، أو تصعد الدرج، فأنت تتعامل مع أفكار فيزيائية مترابطة: الشغل والطاقة والقدرة. تساعدك هذه الأفكار على وصف مقدار انتقال الطاقة، وكيف تتغير الطاقة من صورة إلى أخرى، ومدى سرعة حدوث هذا التغير.

في الفيزياء، لا تعني كلمة الشغل مجرد بذل الجهد أو الشعور بالتعب. للشغل معنى محدد: تؤثر قوة في جسم ويحدث للجسم إزاحة لها مركبة في اتجاه القوة. أما الطاقة فهي القدرة على إحداث تغير أو إنجاز شغل، والقدرة تصف سرعة إنجاز الشغل أو سرعة انتقال الطاقة.

سوف تستخدم في هذا المقرر رسوما متحركة ومخططات وحسابات وتجارب بسيطة، ثم تختبر فهمك بأنشطة تفاعلية. احرص في التجارب على اختيار مكان آمن، وعدم الجري على الدرج، وعدم إسقاط أجسام ثقيلة، والاستعانة بشخص بالغ عندما تكون البيئة المدرسية أو المنزلية تتطلب ذلك.

تحميل الفيديو

يوتيوب

قد يقوم يوتيوب بجمع البيانات الشخصية. سياسة الخصوصية

استمرار تجاهل

أهداف التعلم

بعد إكمال هذا المقرر، يُتوقع أن تستطيع:

1. تفسير الشغل الفيزيائي وتمييز الشغل الموجب والسالب والمنعدم.
2. حساب الطاقة الحركية وربطها بالكتلة والسرعة.
3. حساب طاقة الوضع الثقالية وربطها بالكتلة والارتفاع.
4. تتبع تحولات الطاقة وشرح حفظ الطاقة في أنظمة بسيطة.
5. حساب القدرة من الشغل أو الطاقة والزمن.
6. حساب الكفاءة وتفسير سبب كون الطاقة المفيدة أقل من الطاقة الداخلة في الأجهزة الحقيقية.

أفكار أساسية قبل البدء

تحتاج إلى معرفة معنى القوة والإزاحة والسرعة والكتلة. القوة تقاس بالنيوتن، والإزاحة تقاس بالمتر، والزمن يقاس بالثانية. سنستخدم أيضا تسارع الجاذبية قرب سطح الأرض، وقيمته التقريبية 9.8 متر لكل ثانية مربعة، ويمكن تقريبها إلى 10 في بعض المسائل التعليمية البسيطة.

انتبه إلى الفرق بين الكتلة والوزن. الكتلة مقدار المادة في الجسم وتقاس بالكيلوجرام، أما الوزن فهو قوة جذب الأرض للجسم ويقاس بالنيوتن. عندما نحسب طاقة الوضع الثقالية نستخدم الكتلة مع تسارع الجاذبية والارتفاع.

الشغل: عندما تنقل القوة طاقة

إذا أثرت قوة ثابتة مقدارها F في جسم فتحرك مسافة d في اتجاه القوة نفسه، فإن الشغل يساوي:

W = F × d

إذا صنعت القوة زاوية θ مع اتجاه الإزاحة، نأخذ المركبة الموازية للإزاحة:

W = F × d × cos θ

وحدة الشغل هي الجول. والجول الواحد يساوي نيوتن واحدا مضروبا في متر واحد.

قوة تؤثر في جسم وتحركه في اتجاه الإزاحة لتوضيح معنى الشغل

رسم يوضح أن الشغل يرتبط بالقوة والإزاحة في اتجاهها.

إشارة الشغل مهمة.

الحالة	اتجاه القوة مقارنة بالإزاحة	نوع الشغل
دفع عربة إلى الأمام فتتحرك إلى الأمام	في الاتجاه نفسه	شغل موجب
احتكاك يعاكس انزلاق صندوق	في الاتجاه المعاكس	شغل سالب
حمل حقيبة أفقيا بسرعة ثابتة بينما قوة يدك إلى أعلى	القوة الداعمة عمودية على الإزاحة الأفقية	شغل القوة الداعمة يساوي صفرا تقريبا

مثال حسابي: دفعت صندوقا بقوة أفقية مقدارها 50 نيوتن لمسافة 3 أمتار في اتجاه القوة. الشغل يساوي 50 × 3 = 150 جولا.

فكرة شائعة تحتاج تصحيحا: قد تتعب وأنت تمسك جسما ثقيلا ساكنا، لكن الشغل الميكانيكي على الجسم يساوي صفرا إذا لم تحدث إزاحة. التعب في عضلاتك يتعلق بعمليات حيوية داخل جسمك، وليس معنى ذلك أن شغلا ميكانيكيا قد أُنجز على الجسم الساكن.

تجربة قصيرة: القوة والمسافة

استخدم سيارة لعبة وسطحا أملس وشريط قياس. ادفع السيارة برفق لمسافة قصيرة، ثم كرر الدفع لمسافة أطول مع محاولة إبقاء قوة الدفع متقاربة. لا تحتاج إلى قياس القوة بدقة في هذه التجربة؛ الهدف هو ملاحظة أن زيادة المسافة التي تؤثر خلالها القوة تعني انتقال طاقة أكبر عادة. دوّن ملاحظاتك وارسم سهما للقوة وسهما للإزاحة.

الطاقة الحركية وطاقة الوضع

الطاقة الحركية هي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم. لجسم كتلته m وسرعته v:

E الحركية = 1/2 × m × v²

لاحظ أن السرعة مربعة. لذلك، إذا تضاعفت سرعة جسم وبقيت كتلته ثابتة، تصبح طاقته الحركية أربعة أضعاف.

مثال حسابي: كتلة كرة 2 كيلوجرام وسرعتها 4 أمتار لكل ثانية. طاقتها الحركية تساوي 1/2 × 2 × 4² = 16 جولا.

طاقة الوضع الثقالية قرب سطح الأرض تعتمد على الكتلة والارتفاع عن مستوى مرجعي تختاره:

E الوضع = m × g × h

حيث h هو الارتفاع. اختيار مستوى الصفر لا يغير الفيزياء ما دمت تستخدم المستوى المرجعي نفسه طوال المسألة.

مثال حسابي: جسم كتلته 5 كيلوجرام على رف ارتفاعه متران. باستخدام g = 9.8 نيوتن لكل كيلوجرام، تكون طاقة وضعه الثقالية 5 × 9.8 × 2 = 98 جولا.

عربة أفعوانية على منحدر مرتفع

ارتفاع عربة الأفعوانية مثال واضح على تخزين طاقة وضع ثقالية قبل التحول إلى طاقة حركية أثناء الهبوط.

يمكن جمع الطاقة الحركية وطاقة الوضع الثقالية في كثير من المسائل تحت اسم الطاقة الميكانيكية:

E الميكانيكية = E الحركية + E الوضع

مبرهنة الشغل والطاقة الحركية

ترتبط فكرة الشغل بالطاقة الحركية مباشرة. الشغل الكلي الذي تبذله القوى على جسم يساوي التغير في طاقته الحركية:

الشغل الكلي = الطاقة الحركية النهائية − الطاقة الحركية الابتدائية

إذا كان الشغل الكلي موجبا تزداد الطاقة الحركية غالبا، وإذا كان سالبا تنقص. لهذا يستطيع المكبح مثلا تقليل سرعة دراجة: قوة الاحتكاك تبذل شغلا سالبا على الحركة، وتتحول طاقة ميكانيكية إلى طاقة داخلية وحرارية في الإطارات والمكابح والهواء.

تحميل الفيديو

يوتيوب

قد يقوم يوتيوب بجمع البيانات الشخصية. سياسة الخصوصية

استمرار تجاهل

تحولات الطاقة وحفظها

الطاقة لا تختفي ولا تظهر من لا شيء في نظام معزول؛ لكنها تتحول من صورة إلى أخرى. هذا هو جوهر قانون حفظ الطاقة.

في بندول مثالي، تكون طاقة الوضع الثقالية كبيرة عند أعلى نقطة، ثم تتحول تدريجيا إلى طاقة حركية أثناء الهبوط. عند أدنى نقطة تكون السرعة أكبر ما يمكن تقريبا، فتكون الطاقة الحركية أكبر ما يمكن. ثم يحدث التحول العكسي أثناء الصعود.

رسوم متحركة لبندول تساعدك على تتبع التحول المتكرر بين طاقة الوضع والطاقة الحركية.

مخطط تحول طاقة البندول:

الموضع	طاقة الوضع الثقالية	الطاقة الحركية	ماذا يحدث؟
أعلى المسار	كبيرة	صغيرة جدا	يبدأ الجسم في الهبوط
منتصف الطريق	متوسطة	متوسطة	تتحول الطاقة بين الصورتين
أدنى المسار	صغيرة	كبيرة	تكون السرعة أكبر ما يمكن تقريبا

في العالم الحقيقي يوجد احتكاك ومقاومة هواء. لذلك تنخفض الطاقة الميكانيكية المرصودة مع الزمن، لكن هذا لا يعني أن الطاقة الكلية ضاعت؛ فقد تحولت أجزاء منها إلى طاقة حرارية وصوتية وطاقة داخلية في المواد المحيطة.

كرة ترتد عن سطح ثم تصل في كل مرة إلى ارتفاع أقل

حركة كرة مرتدة توضح أن جزءا من الطاقة الميكانيكية يتحول إلى حرارة وصوت وتشوه عند كل اصطدام.

تطبيق: الأفعوانية. عند قمة مرتفعة تمتلك العربة طاقة وضع ثقالية كبيرة. أثناء الهبوط تنخفض طاقة الوضع وتزداد الطاقة الحركية. في نموذج مثالي بلا احتكاك يبقى مجموعهما ثابتا. في الواقع، يتحول جزء إلى حرارة وصوت، لذلك تحتاج الأفعوانية إلى طاقة خارجية في بداية الرحلة أو في نقاط معينة.

تجربة آمنة: بندول منزلي بسيط

اربط جسما خفيفا مثل ممحاة صغيرة بخيط، وثبت الطرف الآخر جيدا. اسحب الجسم إلى أحد الجانبين مسافة صغيرة ثم اتركه من دون دفع. راقب الارتفاع والسرعة في أعلى المسار وأسفله. لا تستخدم جسما ثقيلا أو حادا، ولا تقف في مسار التأرجح. صوّر الحركة البطيئة إن كان ذلك متاحا، ثم حدد أين تكون طاقة الوضع أكبر وأين تكون الطاقة الحركية أكبر.

القدرة: ما سرعة إنجاز الشغل؟

قد ينجز شخصان الشغل نفسه، لكن أحدهما ينجزه في زمن أقل. هنا نستخدم مفهوم القدرة.

P = W ÷ t

كما يمكن كتابة القدرة على صورة معدل انتقال الطاقة:

P = ΔE ÷ t

وحدة القدرة هي الواط. الواط الواحد يساوي جولا واحدا لكل ثانية.

مثال حسابي: آلة أنجزت 600 جول من الشغل في 3 ثوان. قدرتها المتوسطة = 600 ÷ 3 = 200 واط. إذا أنجزت آلة أخرى الشغل نفسه في 6 ثوان فقطرتها 100 واط، أي إن الأولى تنقل الطاقة بمعدل أسرع.

تحميل الفيديو

يوتيوب

قد يقوم يوتيوب بجمع البيانات الشخصية. سياسة الخصوصية

استمرار تجاهل

لا تخلط بين الطاقة والقدرة.

الكمية	ماذا تصف؟	الوحدة
الطاقة	مقدار ما يمكن نقله أو تحويله	الجول
القدرة	معدل انتقال الطاقة أو إنجاز الشغل	الواط

تجربة: قدرتك عند صعود الدرج

يمكنك تقدير القدرة عند صعود درج بطريقة آمنة. قس الارتفاع الرأسي التقريبي الذي تصعده، وسجل كتلتك، ثم قس الزمن أثناء الصعود بوتيرة عادية من دون جري. احسب الزيادة في طاقة الوضع من m × g × h، ثم اقسمها على الزمن. استخدم الدرابزين إن وُجد وتوقف إذا كان المكان مزدحما أو غير آمن.

مثال: متعلم كتلته 50 كيلوجراما صعد ارتفاعا رأسيا قدره 3 أمتار في 5 ثوان. الزيادة التقريبية في طاقة الوضع = 50 × 9.8 × 3 = 1470 جولا. القدرة المتوسطة = 1470 ÷ 5 = 294 واطا.

الكفاءة: ما مقدار الطاقة المفيدة؟

لا تحول الأجهزة الحقيقية كل الطاقة الداخلة إلى الصورة التي نريدها. بعض الطاقة ينتقل إلى صور غير مقصودة، مثل الحرارة والصوت. لذلك نستخدم الكفاءة:

الكفاءة = الطاقة المفيدة الخارجة ÷ الطاقة الكلية الداخلة × 100 بالمئة

ويمكن حسابها أيضا باستخدام القدرة المفيدة والقدرة الداخلة عندما يكون القياس في الظروف نفسها.

مثال حسابي: جهاز استقبل 500 جول من الطاقة وأعطى 400 جول في الصورة المفيدة. الكفاءة = 400 ÷ 500 × 100 = 80 بالمئة. أما 100 جول الباقية فلم تختف، بل انتقلت إلى صور أخرى مثل الحرارة والصوت.

مخطط طاقة مبسط لجهاز كفاءته 80 بالمئة:

الطاقة الداخلة	التحول	الطاقة الخارجة
500 جول	الجهاز	400 جول طاقة مفيدة + 100 جول طاقة غير مفيدة للمهمة المطلوبة

في أي جهاز حقيقي لا تعني الكفاءة الأقل من 100 بالمئة أن قانون حفظ الطاقة مكسور. الفرق بين الطاقة الداخلة والطاقة المفيدة يظهر في صور أخرى. كما أن وصف طاقة بأنها غير مفيدة يعتمد على الهدف؛ فالحرارة غير المرغوبة من محرك قد تكون مفيدة في نظام تدفئة مصمم لاستعادتها.

حل مسائل مركبة خطوة بخطوة

عند حل مسألة تجمع الشغل والطاقة والقدرة، اتبع تسلسلا واضحا:

1. حدد الجسم أو النظام الذي تدرسه، وما المعلومات المعطاة.
2. حدد نوع الطاقة في البداية والنهاية: حركية أو وضع أو صور أخرى.
3. ابحث عن شغل تبذله قوى خارجية، وعن احتكاك أو مقاومة هواء إذا كانت مهمة.
4. استخدم حفظ الطاقة عندما تكون المقارنة بين حالتين مناسبة، أو مبرهنة الشغل والطاقة عند دراسة تغير السرعة بسبب القوى.
5. استخدم القدرة إذا كان الزمن أو معدل انتقال الطاقة جزءا من السؤال.
6. راجع الوحدة والاتجاه والمنطق الفيزيائي للنتيجة.

مسألة مترابطة: يرفع محرك حمولة كتلتها 20 كيلوجراما إلى ارتفاع 5 أمتار خلال 4 ثوان، بافتراض أن الحركة تبدأ وتنتهي بسرعة صغيرة وأننا نهمل الفواقد في هذه الخطوة. الزيادة في طاقة الوضع = 20 × 9.8 × 5 = 980 جولا. الشغل المفيد يقارب 980 جولا، والقدرة المفيدة المتوسطة = 980 ÷ 4 = 245 واطا. إذا كانت القدرة الداخلة للمحرك 350 واطا، فالكفاءة التقريبية = 245 ÷ 350 × 100 = 70 بالمئة.

تحقق من المعنى: القدرة الداخلة أكبر من القدرة المفيدة، وهذا منطقي لأن جزءا من الطاقة يتحول إلى حرارة وصوت واحتكاك. كما أن الكفاءة أقل من 100 بالمئة، وهي نتيجة معقولة لجهاز حقيقي.

مفاهيم تحتاج انتباها

الشغل ليس هو القوة وحدها. قد تؤثر قوة كبيرة من دون إزاحة فيكون الشغل على الجسم صفرا.

الطاقة الحركية تعتمد على مربع السرعة. مضاعفة السرعة لا تضاعف الطاقة الحركية فقط، بل تجعلها أربعة أضعاف عند ثبات الكتلة.

طاقة الوضع تحتاج مستوى مرجعيا. الذي يهم في كثير من المسائل هو التغير في طاقة الوضع لا القيمة المطلقة وحدها.

فقد الطاقة الميكانيكية لا يعني اختفاء الطاقة. الاحتكاك يحول جزءا من الطاقة المنظمة للحركة إلى طاقة داخلية وحرارية وصوتية.

القدرة العالية لا تعني طاقة أكبر بالضرورة. قد ينجز جهازان الشغل نفسه، لكن الجهاز الأعلى قدرة ينجزه في زمن أقصر.

الكفاءة ليست حفظ الطاقة. حفظ الطاقة قانون عام، أما الكفاءة فتقارن الجزء المفيد بالنسبة إلى الطاقة أو القدرة الداخلة لتحقيق هدف محدد.

مهام تفاعلية

اختبار: اختبر معرفتك

متى يكون هناك شغل ميكانيكي على جسم؟ (عندما تؤثر قوة ويحدث إزاحة لها مركبة في اتجاه القوة) (!عندما تؤثر قوة فقط من دون أي إزاحة) (!عندما يكون الجسم ساكنا دائما) (!عندما تكون القوة عمودية على الإزاحة دائما)

قوة مقدارها 20 نيوتن حركت صندوقا 5 أمتار في اتجاهها. ما الشغل؟ (100 جول) (!4 جول) (!25 جول) (!200 جول)

أي موقف يمثل شغلا يساوي صفرا تقريبا للقوة المذكورة؟ (قوة داعمة رأسية على حقيبة تتحرك أفقيا) (!قوة احتكاك تعاكس انزلاق صندوق) (!قوة دفع تحرك عربة إلى الأمام) (!قوة الجاذبية على كرة تسقط إلى أسفل)

إذا تضاعفت سرعة جسم وبقيت كتلته ثابتة، فماذا يحدث لطاقته الحركية؟ (تصبح أربعة أضعاف) (!تصبح ضعفين فقط) (!تبقى ثابتة) (!تصبح نصف قيمتها)

أي كمية تزداد عند رفع جسم إلى ارتفاع أكبر مع ثبات كتلته؟ (طاقة الوضع الثقالية) (!الكتلة) (!تسارع الجاذبية قرب سطح الأرض) (!الزمن بالضرورة)

أثناء سقوط كرة من السكون مع إهمال مقاومة الهواء، ما التحول الرئيس للطاقة؟ (من طاقة وضع ثقالية إلى طاقة حركية) (!من طاقة حركية إلى كتلة) (!من قدرة إلى زمن) (!من شغل إلى نيوتن فقط)

ماذا يحدث للطاقة الكلية عندما يحول الاحتكاك جزءا من الطاقة الميكانيكية إلى حرارة؟ (تبقى الطاقة الكلية محفوظة) (!تختفي الطاقة نهائيا) (!تتضاعف الطاقة تلقائيا) (!يتوقف قانون حفظ الطاقة)

ما الذي تصفه القدرة في الفيزياء؟ (معدل إنجاز الشغل أو انتقال الطاقة) (!مقدار الكتلة في الجسم) (!المسافة وحدها) (!اتجاه القوة فقط)

آلة أنجزت 600 جول من الشغل في 3 ثوان. ما قدرتها المتوسطة؟ (200 واط) (!1800 واط) (!603 واط) (!20 واط)

جهاز يستقبل 500 جول ويعطي 400 جول طاقة مفيدة. ما كفاءته؟ (80 بالمئة) (!20 بالمئة) (!125 بالمئة) (!500 بالمئة)

لعبة الذاكرة

الشغل	انتقال للطاقة يحدث عندما تؤثر قوة خلال إزاحة مناسبة
الجول	وحدة قياس الشغل والطاقة
القدرة	معدل إنجاز الشغل أو انتقال الطاقة
الواط	وحدة قياس القدرة وتساوي جولا لكل ثانية
الطاقة الحركية	طاقة يمتلكها الجسم بسبب حركته
طاقة الوضع الثقالية	طاقة ترتبط بموضع الجسم وارتفاعه في مجال الجاذبية
الكفاءة	نسبة الطاقة المفيدة الخارجة إلى الطاقة الداخلة
الاحتكاك	قوة قد تحول جزءا من الطاقة الميكانيكية إلى حرارة

السحب والإفلات

طابق الوصف مع النتيجة الفيزيائية المناسبة.	الشغل والطاقة والقدرة
قوة في اتجاه الإزاحة	شغل موجب
قوة عكس اتجاه الإزاحة	شغل سالب
قوة عمودية على الإزاحة	شغل يساوي صفرا
ازدياد السرعة مع ثبات الكتلة	ازدياد الطاقة الحركية
ازدياد الارتفاع مع ثبات الكتلة	ازدياد طاقة الوضع الثقالية
إنجاز الشغل نفسه في زمن أقل	قدرة أكبر
طاقة مفيدة أقل من الطاقة الداخلة	كفاءة أقل من مئة بالمئة

كلمات متقاطعة

الشغل	ما الكمية التي تساوي حاصل تأثير القوة خلال الإزاحة في اتجاهها؟
الحركية	ما نوع الطاقة المرتبط بسرعة الجسم؟
الوضع	ما نوع الطاقة التي تزداد عند رفع جسم إلى ارتفاع أكبر؟
القدرة	ما الكمية التي تصف سرعة إنجاز الشغل؟
الكفاءة	ما النسبة التي تقارن الطاقة المفيدة بالطاقة الداخلة؟
الاحتكاك	ما القوة التي قد تحول طاقة ميكانيكية إلى حرارة عند التلامس؟

مهام مفتوحة

سهل

1. رسم مخطط شغل: ارسم صندوقا يتحرك أفقيا وأضف سهما للقوة وسهما للإزاحة، ثم اكتب جملة تشرح متى يكون الشغل موجبا.
2. بطاقات حساب الطاقة: أنشئ أربع بطاقات قصيرة، اثنتين لحساب الطاقة الحركية واثنتين لطاقة الوضع، مع الحل والوحدة في ظهر كل بطاقة.
3. ملاحظة سيارة لعبة: دحرج سيارة لعبة من منحدر منخفض وآمن، وسجل كيف تتغير سرعتها بين أعلى المنحدر وأسفله، ثم اربط الملاحظة بتحول الطاقة.
4. ملصقات القدرة: ابحث عن قيم القدرة المكتوبة على ثلاثة أجهزة منزلية آمنة من دون فتحها، وسجل القيم ثم رتب الأجهزة من الأقل إلى الأعلى قدرة.

متوسط

1. قياس قدرة صعود الدرج: قس كتلتك والارتفاع الرأسي والزمن أثناء صعود درج بوتيرة عادية وآمنة، ثم احسب الزيادة في طاقة الوضع والقدرة المتوسطة من دون جري.
2. فيديو البندول: صوّر بندولا خفيفا في حركة بطيئة إن أمكن، وحدد ثلاث لقطات تمثل طاقة وضع كبيرة وطاقة حركية كبيرة وحالة انتقال بينهما.
3. مقارنة الاحتكاك: حرّك الجسم نفسه برفق على سطحين مختلفين، وسجل مسافة التوقف في كل حالة، ثم فسّر الاختلاف من حيث تحول الطاقة والاحتكاك.
4. مخطط تدفق الطاقة: صمم مخططا عربيا يبين الطاقة الداخلة والطاقة المفيدة والطاقة غير المفيدة في مصباح أو مروحة أو لعبة تعمل بمحرك.

متقدم

1. نموذج أفعوانية: صمم مسارا صغيرا آمنا لكرة خفيفة باستخدام ورق مقوى، وتنبأ بنقاط أكبر طاقة وضع وأكبر طاقة حركية ثم اختبر توقعك.
2. تحليل كفاءة جهاز: استخدم مجموعة بيانات يقدمها المعلم لطاقة داخلة وطاقة مفيدة لعدة أجهزة، واحسب الكفاءة وقارن النتائج وناقش مصادر الفقد المقصود وغير المقصود.
3. شرح مرئي لقانون حفظ الطاقة: أنشئ فيديو أو عرضا قصيرا بالعربية يشرح كيف تبقى الطاقة الكلية محفوظة في بندول حقيقي رغم تناقص سعة الحركة بسبب الاحتكاك.
4. مقابلة عن القدرة: أجر مقابلة قصيرة مع معلم علوم أو فني أو مدرب رياضي حول معنى القدرة في عمله، ثم قارن الاستخدام العملي بالتعريف الفيزيائي واكتب خلاصة لا تتضمن بيانات شخصية.

مجالات تعلم مرتبطة

الشغل والطاقة والقدرة القوة والحركة قوانين نيوتن الجاذبية السرعة الاحتكاك الطاقة الحرارية الآلات البسيطة الكهرباء والطاقة الكهربائية

ترتبط هذه المفاهيم بدراسة الميكانيكا والهندسة والرياضة والنقل وتصميم الآلات وترشيد الطاقة. كلما تعلمت تتبع الطاقة داخل نظام، أصبح من الأسهل تفسير سبب تغير السرعة والارتفاع والحرارة والزمن اللازم لإنجاز مهمة.

مسرد

المصطلح	التعريف
الشغل	انتقال للطاقة عندما تؤثر قوة خلال إزاحة لها مركبة في اتجاه القوة.
الطاقة	كمية فيزيائية محفوظة يمكن أن تنتقل أو تتحول وتسمح بإحداث تغيرات في النظام.
الطاقة الحركية	طاقة الجسم المرتبطة بحركته وتتناسب مع كتلته ومربع سرعته.
طاقة الوضع الثقالية	طاقة مرتبطة بموضع الجسم في مجال الجاذبية، وتقارب m × g × h قرب سطح الأرض.
الطاقة الميكانيكية	مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع في النموذج الميكانيكي المستخدم.
حفظ الطاقة	مبدأ ينص على أن الطاقة الكلية في نظام معزول لا تفنى ولا تستحدث بل تتحول بين الصور.
القدرة	معدل إنجاز الشغل أو معدل انتقال الطاقة مع الزمن.
الواط	وحدة القدرة في النظام الدولي، وتساوي جولا واحدا لكل ثانية.
الكفاءة	نسبة الطاقة أو القدرة المفيدة الخارجة إلى الطاقة أو القدرة الداخلة، وغالبا تكتب كنسبة مئوية.
الاحتكاك	قوة تعارض الحركة النسبية بين سطوح متلامسة ويمكنها تحويل طاقة ميكانيكية إلى طاقة داخلية وحرارية.
الإزاحة	التغير المتجه في موضع الجسم من نقطة البداية إلى نقطة النهاية.
الجول	وحدة الشغل والطاقة في النظام الدولي.