Page 168 - STEEM2021
P. 168
حالات عملية على نظام «�ستيم» التعليمي
ال�ش�كل .5الق�وى وال�دوران حت�ى عندم�ا يك�ون هناك ت�وازن بين قوتي�ن ،بحيث لايت�س�ارع
ال�صندوقان نحو الي�س�ار أ�و اليمين ،يمكن أ�ن تت�س�بب قوة التعوي�ض في بدء دوران ج�سم ما،
وت�سمى قوة التعوي�ض التي ت�سبب الدوران «عزم الدوران».
قوة قوة
نح�ن بحاج�ة إ�لى مزي�د من القوة لنقل ج�س�م �ضخم ،وبالتالي ب�ذل المزيد من الجهد،
ولدفع ج�سم ما لم�سافة �أبعد ،نحتاج �أي ً�ضا �إلى بذل المزيد من الجهد �أو الطاقة.
العمل والآلات الب�سيطة
يمكننا الآن ،مع هذه المعلومات الفيزيائية الأ�سا�سية� ،أن نفهم كيف ت�ؤدي الأجهزة الب�سيطة
عملها ،إ�ذ إ�ن ا آللة الب�سيطة عبارة عن ترتيب ميكانيكي ي�سمح لنا بالعمل على ج�سم ما ،على
�س�بيل المثال :نقله م�س�افة معينة من خلال الت أ�ثير عليه بقوة معينة .ومع ذلك ،با�س�تخدام
ا�ستيعابنا لمدى ارتباط العمل ( أ�و الطاقة أ�و الجهد) بالقوة والم�سافة ،يمكننا �صنع الترتيب
الميكانيكي ليت�سنى لنا تطبيق قوة �أقل ،وذلك للقدر نف�سه من العمل الإجمالي ،ويحدث هذا
ا ألم�ر فق�ط إ�ذا كانت الم�س�افة التي تعمل بها الق�وة �أطول بكثير .على �س�بيل المثال ،يمكن
للطلبة التفكير في �س�يناريوهين :دفع الطاولة على ال�س�جادة� ،أو �س�حبها على عجلات .وفي
حين �أنهم �سيدركون �أن العجلات (�آلة ب�سيطة) تجعل الأمر أ��سهل بكثير ،يمكن للمدرب �أن
ي�س أ�لهم عما �إذا كانوا ي�شعرون بالتعب بعد الدفع لفترة طويلة ولم�سافة أ�طول ،لذلك بالن�سبة
للمقدار نف�س�ه من العمل أ�و الطاقة الم�س�تهلكة ،يمكننا �إما اختيار تطبيق المزيد من القوة
(�صعب) على م�سافة �صغيرة �أو قوة أ�قل بكثير (�سهل) على م�سافة أ�طول .وبالطبع ،في حالة
ا�س�تخدام آ�لة ب�س�يطة ف إ�ن مقدار الجهد الذي ن�ضعه في (قوة �صغيرة/م�سافة طويلة) يجب
�أن ي�س�اوي مق�دار العم�ل الداخل ال�ذي تقوم به الآلة (ق�وة كبيرة/م�س�افة ق�صيرة) .وهذا
ت أ�كي�د عل�ى «حف�ظ الطاقة» .بتجاهل �أي �آثار �س�لبية للاحت�كاك ،ف إ�ن مقدار العمل �س�يكون
م�ساو ًيا لمقدار العمل الخارج ،أ�و «الجهد الداخل = الجهد الخارج»،
125
