هناك علاقة خاصة بين الكميات الميكانيكية ( الشغل والطاقة الميكانيكية ) هذه العلاقة تسمى بأساسيات الشغل والطاقة والتي تنص على ما يأتي :<br />( الشغل هو قوة تعادل التغيير في الطاقة التي تنتج خلال عملها على الجسم )<br />اي ان الشغل = التغير في الطاقة الحركية + التغير في الطاقة الكامنة<br />ان العلاقة بين القوة والشغل والطاقة ..القوّة هي المُحرّك الرئيسي للأجسام والعمليات في الكون، وعندما تؤثر قوةٌ ما على جسمٍ فتُحرّكه باتجاهها أو إلى اتجاهٍ آخر، فإنّ هذه القوة تبذل الشغل على هذا الجسم، وفي حال لم يتحرك الجسم فلا يوجد شغلٌ مبذول، وتتغير طاقة الجسم بمقدار الشغل المبذول عليه، سواءً كان موجبًا أو سالبًا<br />إلّا أنّ هذه الطاقة لا تفنى ولا تستحدث وإنما تتحوّل إلى شكلٍ آخر<br />الطاقة الحركية + الطاقة الكامنة = مقدار ثابت . <br />فعند رفع جسمٍ ما عن الأرض، على سبيل المثال، فإنّك تؤثر عليه بقوةٍ للأعلى، وتبذل هذه القوة شغلًا على الجسم بمقدار الإزاحة التي تُحرّك الجسم، وتتغير طاقة الجسم الحركية بمقدار الشغل المبذول على هذا الجسم. القوة والشغل والطاقة ثلاثة مصطلحات فيزيائية تؤثر على الأجسام ويختلف كل مصطلح عن الآخر، وفي الوقت نفسه تربط بينهم علاقات فيزيائية ورياضية تُسهّل الربط فيما بينهم، وتساعد هذه المصطلحات الثلاثة على فهم مبدأ حركة الأجسام في الكون.<br />استخدام نظرية الطاقة الحركية في تحديد شدة التدريب للاركاض القصيرة.<br />مثال / ما مقدار الطاقة الحركية لعداء كتلته (70كغم ) يقطع سباق (100 م) خلال(10 ثا) وما زمن قطع المسافة بشدة ( 90%) من طاقته الحركية ؟ <br />الطاقة الحركية = ½ ك × (×س)2<br /> = 0,5 × 70× ( 10/100)2 3500 جول وهي الطاقة الحركية (100 %)<br />فلو أردنا تدريب العداء بــ ( 90% ) من طاقته الحركية<br />90% من الطاقة الحركية للعداء = 3500 × 0,90 = 3150 جول تمثل 90% من الطاقة الحركية الكلية<br />نرجع للمعادلة الرئيسية للطاقة <br />الطاقة الحركية = ½ ك × (×س)2<br />90% طح = ½ ك(س)2 <br />3150 = 0,5 ×70× (100 /ن )2<br />3150 = 35 ×10000 ن2<br />ن2= 111,111ثا<br />ن= 10,54 ثا زمن التدريب بشدة 90% من طاقة العداء<br />مثال تطبيقي :رياضي ينجز برفع ثقلا بقوة ( 300 نيوتن ) لمسافة ( 2 م ) بزمن قدره ( 1,5 ثانية ) اذا علمت ان وزن اللاعب ( 981 نيوتن ) احسب ما يلي :<br />1. الشغل الذي انجزه<br />2. قدرة الرياضي <br />3. الطاقة الميكانيكية<br />الحل :<br />الشغل = القوة × الازاحة<br /> = 300 × 2 = 600 جول<br />القدرة = الشغل / الزمن <br /> = 600 / 1,5 = 400 واط<br />الطاقة الميكانيكية = الطاقة الحركية + الطاقة الكامنة<br />الطاقة الحركية = 0,5 × ك × س2<br />الكتلة = 981 /9,81 = 100 كغم <br />الطاقة الحركية =0,5×100×(1,33)2 <br />الطاقة الحركية =88,45<br />الطاقة الكامنة = الكتلة × التعجيل × الارتفاع <br /> = 100 × 9,81 × 2 <br />الطاقة الكامنة = 1962 جول<br />اذن الطاقة الميكانيكية = 88,45 + 1962 <br /> = 2050,4 جول<br />