الشغل

في الفيزياء الشغل ليس مجرد بذل جهدٍ عضلي، بل هو مقدار الطاقة التي تنقلها قوةٌ إلى جسمٍ بتحريكه في اتجاهها. فحملُك حقيبةً ثقيلة وأنت واقفٌ مكانك لا يبذل شغلًا فيزيائيًّا مهما تعبت، لأن الحقيبة لم تتحرّك؛ ويُبذل الشغل فقط حين يتحرّك الجسم وللقوة مركّبةٌ في اتجاه حركته.

ويساوي الشغل حاصل الضرب القياسي لمتجه القوة في متجه الإزاحة:

• وحدة الشغل هي الجول: J = N · m = kg · m² / s².
• العامل cosθ يقتطع مركّب القوة الموازي للإزاحة F · cosθ، فهو وحده مَن يبذل الشغل.
• إذا تغيّرت القوة مع الإزاحة فإن المساحة تحت منحنى (القوة − الإزاحة) تساوي الشغل.

ويظهر دور الزاوية θ في حالتين حدّيتين تكشفان جوهر القانون:

شغل الجاذبية عند رفع جسمٍ رأسيًّا:

وهو سالبٌ عند الرفع لأعلى (القوة لأسفل والإزاحة لأعلى، بينهما 180°)، وموجبٌ عند السقوط لأسفل.

شغل الاحتكاك:

وهو سالبٌ دائمًا لأن قوة الاحتكاك تعاكس اتجاه الحركة فتسحب طاقةً من الجسم.