يكون الشغل سالبا عندما. الإجابة الصحيحة هي : ذت بدل النظام شغل على المحيط الخارجي فإن الشغل يكون سالبا.
يكون الشغل سالبًا عندما
في الفيزياء، يُعرّف الشغل بأنه انتقال الطاقة بهدف إحداث تغيير في النظام. يُمكن تصنيف الشغل إلى فئتين رئيسيتين: الشغل الموجب والشغل السالب. يحدث الشغل الموجب عندما تتسبب القوة في تحريك جسم في اتجاه القوة، بينما يحدث الشغل السالب عندما تتسبب القوة في تحريك جسم عكس اتجاه القوة.
الحالات التي يكون فيها الشغل سالبًا
ينشأ الشغل السالب في مجموعة متنوعة من السيناريوهات:
1. الحركة العكسية
يحدث الشغل السالب عندما يتحرك الجسم عكس اتجاه القوة المؤثرة عليه. على سبيل المثال، عندما تدفع سيارة إلى الخلف، تقوم القوة باتجاه الأمام بينما يتحرك الجسم إلى الخلف، مما يؤدي إلى شغل سلبي.
2. الاحتكاك
يتسبب الاحتكاك دائمًا في شغل سلبي. عندما يتحرك الجسم على سطح خشن، تعمل قوة الاحتكاك في اتجاه معاكس لحركة الجسم، مما يؤدي إلى إبطائه وخسارة الطاقة.
3. القوى غير المحافظة
لا تحافظ القوى غير المحافظة على الطاقة. عندما تؤثر قوة غير محافظة على جسم، مثل قوة الاحتكاك أو قوة السحب، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى أشكال أخرى من الطاقة، مثل الحرارة أو الصوت. يؤدي هذا إلى شغل سلبي حيث يتم فقدان الطاقة.
4. تغييرات السرعة
عندما يتباطأ الجسم أو يتوقف، يتم إنجاز شغل سلبي. وذلك لأن القوة المؤثرة على الجسم تعمل في اتجاه معاكس لحركة الجسم، مما يتسبب في فقدان الطاقة الحركية.
5. المرونة
عندما ينضغط أو يمتد جسم مرن، يتم إنجاز شغل سلبي. وذلك لأن القوة المؤثرة على الجسم تعمل في اتجاه معاكس لحركة الجسم، مما يؤدي إلى تخزين الطاقة في الجسم.
6. الحركة الدائرية
في الحركة الدائرية، لا يؤدي مكون القوة العمودي على المسار شغلًا. ومع ذلك، يؤدي مكون القوة الموازي للمسار شغلًا سالبًا إذا كانت الحركة معاكسة لاتجاه القوة.
7. أنظمة الطاقة
في أنظمة الطاقة، يمكن أن يكون الشغل سلبيًا عندما يتم تبديد الطاقة الكهربائية على شكل حرارة أو صوت. ويحدث هذا عادةً بسبب المقاومة أو التشتت في الدائرة.
الفرق بين الشغل الموجب والشغل السالب
اتجاه الحركة: يحدث الشغل الموجب عندما تتحرك القوة والجسم في نفس الاتجاه، بينما يحدث الشغل السالب عندما تتحرك القوة والجسم في اتجاهين متعاكسين.
تغير الطاقة: يؤدي الشغل الموجب إلى زيادة الطاقة الميكانيكية للنظام، بينما يؤدي الشغل السالب إلى نقصانها.
علامة الشغل: الشغل الموجب له علامة موجبة، بينما الشغل السالب له علامة سالبة.
أمثلة على الشغل السالب
دفع السيارة إلى الخلف
إيقاف حركة الكرة المتدحرجة
شد زنبرك
تحريك جسم على سطح خشن
تبديد الطاقة الكهربائية في المقاوم
الشغل السالب هو مفهوم أساسي في الفيزياء وله تطبيقات واسعة في مختلف المجالات العلمية والتكنولوجية. فهم العوامل التي تؤدي إلى الشغل السالب أمر ضروري لتحليل وتحسين الأنظمة الفيزيائية.