محتويات
- تعريف الطاقة الحركية
- كيف يتم تحويل الطاقة الحركية
- أنواع الطاقة الحركية
- العوامل المؤثرة في طاقة الحركة
- تعريف طاقة الوضع
- ما هي العوامل التي تعتمد عليها طاقة الوضع
- طاقة الحركة وطاقة الوضع
تعريف الطاقة الحركية
تعرف الطاقة الحركية بأنها شكل من أشكال الطاقة التي يمتلكها الجسم أو الجسيم بسبب حركته ، وإذا تم العمل ، أو الفعل الذي يقوم بنقل الطاقة على جسم عن طريق تطبيق قوة صافية فإن الجسم يتسارع ، وبالتالي يقوم باكتساب طاقة حركية .
تُعد الطاقة الحركية هي خاصية لجسم متحرك أو جسيم ولا تعتمد فقط على حركته ، ولكنها أيضًا تعتمد بشكل كبير على كتلة ذلك الجسم أو الجسيم ، وقد نجد أن نوع الحركة من الممكن أن يكون عبارة عن ترجمة ، أو حركة على طول مسار من مكان إلى آخر ، أو دوران حول محور ، أو اهتزاز أو أي مجموعة من الحركات . [1]
وتعرف الطاقة الحركية أيضًا بأنها الطاقة التي يمتلكها الجسم بحركته ، حيث أنه عندما تريد تسريع جسم ما عليك تطبيق القوة ، وتطبيق القوة تحتاج إلى القيام بعمل عند الانتهاء من العمل على الجسم يتم نقل الطاقة ويتحرك الكائن بسرعة ثابتة جديدة ، وتعرف تلك الطاقة المنقولة باسم الطاقة الحركية ، والتي تعتمد على الكتلة والسرعة المحققة . [2]
كيف يتم تحويل الطاقة الحركية
تنتقل الطاقة الحركية بين الأشياء ، حيث يمكن تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة ، حيث يعتبر اليويو مثال قوي لوصف تحول الطاقة الحركية ، نجد أنه أثناء بدء اللعب به يبدأ المرء بتركها في اليد ففي تلك المرحلة يتم تخزين كل الطاقة في الكرة في شكل طاقة كامنة .
وعندما يسقط الشخص اليويو من يديه تتحول الطاقة المخزنة إلى طاقة حركية ، وهي طاقة الحركة حيث أنه بمجرد وصول الكرة إلى قاع اليويو يتم تحويل كل الطاقة إلى طاقة حركية ، عندما تعود إلى اليد يتم تحويل كل الطاقة مرة أخرى إلى طاقة كامنة عندما تصل إلى اليد . [2]
أنواع الطاقة الحركية
يوجد خمسة أنواع من الطاقة الحركية وهما :
- الطاقة المشعة
تعتبر الطاقة المشعة نوع من الطاقة الحركية وذلك لأنها تتحرك دائمًا عبر الوسط ، أو الفضاء ومن ضمن الأمثلة على الطاقة المشعة ضوء الأشعة فوق البنفسجية وأشعة غاما .
- الطاقة الحرارية
تعرف الطاقة الحرارية باسم الطاقة الحرارية التي تتولد بسبب الحركة السريعة للذرات ، وذلك عند تصادمها مع بعضها البعض ، ومن ضمن الأمثلة على الطاقة الحرارية الينابيع الساخنة ، وحمام سباحة مدفأ .
- الطاقة الصوتية
تنتج الطاقة الصوتية من خلال اهتزاز الجسم حيث تنتقل الطاقة الصوتية عبر الوسط ، ولكن لا يمكنها السفر في الفراغ ، حيث لا توجد جزيئات تعمل كوسيط ، ومن أمثلة الطاقة الصوتية الشوكة الرنانة وقرع الطبول .
- الطاقة الكهربائي
يمكننا الحصول على الطاقة الكهربائية من خلال الإلكترونات الحرة ذات الشحنة الموجبة والسالبة ، ومن ضمن الأمثلة على الطاقة الكهربائية البرق والبطاريات أثناء الاستخدام .
- الطاقة الميكانيكية
يعرف مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة باسم الطاقة الميكانيكية التي لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها ، ولكن يمكن تحويلها من شكل إلى آخر ، ومن ضمن الأمثلة على الطاقة الميكانيكية دوران الأقمار الصناعية حول الأرض والسيارة المتحركة . ]3]
العوامل المؤثرة في طاقة الحركة
يوجد هناك عاملين يمكنهم التأثير في طاقة الحركة وهما السرعة والكتلة ، حيث أنه يوجد علاقة طردية أو تناسب طردي بين كتلة الجسم والطاقة الحركية ، ويعني ذلك بأنه كلما زادت كتلة الجسم زادت حركته والعكس صحيح .
ونجد أيضًا أنه يوجد تناسب طردي بين الطاقة الحركية للجسم وبين مربع سرعة الجسم ، تؤثر زيادات السرعة على زيادات الطاقة بمقدار ضعف زيادات الكتلة .
كما أننا نستطيع معرفة الكتلة ، والسرعة من خلال قانون الطاقة الحركية ، وهو الذي يرتبط بطاقة حركة الأجسام التي تدور ، أو الأجسام التي لا تدور يتم معرفة الطاقة الحركية من خلال أن الطاقة الحركية تساوي 0.5×الكتلة×مربع سرعة الجسم . [4]
تعريف طاقة الوضع
وفقًا لتعريف المهندس والفيزيائي الأسكتلندي ويليام رانيكن في القرن التاسع عشر أن طاقة الوضع ، أو الطاقة الكامنة هي ترتبط بنوع مميز من القوة حيث إنها الطاقة التي ترتبط بموقع الجسم بالنسبة للأشياء الأخرى .
يمكن أن يقوم الجسم بتخزين الطاقة نتيجة موقعه في حالة القوس والسهم يتم سحب القوس ، حيث أنه بذلك يخزن قدر كبير من الطاقة وهو يصبح المسؤول عن الطاقة الحركية التي يكتسبها عند إطلاقه .
هي تعتبر الطاقة التي يحتفظ بها جسم ما بسبب موقعه بالنسبة للأشياء الأخرى أو الضغوط داخل نفسه أو شحنته الكهربائية أو العديد من العوامل الأخرى . [5]
ما هي العوامل التي تعتمد عليها طاقة الوضع
تعتبر العوامل المؤثرة في طاقة الوضع هي الارتفاع فوق الأرض والكتلة ، حيث أنه كلما كان الجسم أثقل وزاد ارتفاعه فوق الأرض تزداد طاقة الوضع لديه ، أو ما تعرف باسم طاقة الجاذبية الكامنة . [5]
نجد أن الكرة الفولاذية لديها طاقة كامنة مرفوعة فوق الأرض أكثر ، مما هي عليه بعد سقوطها على الأرض ، حيث أنه في الوضع المرتفع يكون قادر على القيام بالمزيد من العمل ، حيث أن الطاقة الكامنة تعتبر خاصية للنظام وليس لـ جسم أو جسيم فردي .
وقد تنشأ طاقة الوضع في الأنظمة ذات الأجزاء التي تمارس قوى على بعضها البعض بحجم يعتمد على التكوين أ، و الوضع النسبي للأجزاء، في حالة نظام الكرة الأرضية تعتمد قوة الجاذبية بينهما فقط على المسافة التي تفصل بينهما ، حيث يعتبر العمل المنجز في فصلهم بعيداً ، أو عند رفع الكرة ينقل العديد من الطاقة إلى النظام ، حيث يتم تخزينها كطاقة محتملة للجاذبية . [6]
طاقة الحركة وطاقة الوضع
طاقة الوضع هي عبارة عن طاقة مخزنة بينما الطاقة الحركية هي طاقة الأشياء التي تتحرك ، وقد تشمل طاقة الوضع العديد من الأشكال حيث يمكن اعتبار الطاقة الكيميائية أي قدرة المادة على القيام بالعمل ، أو تطوير الحرارة من خلال تغيير تركيبها على أنها طاقة كامنة ناتجة عن القوى المشتركة بين جزيئاتها ، وذراتها ، وتعتبر الطاقة النووية من أشكال طاقة الوضع .
يمكن تحويل طاقة الوضع إلى طاقة حركة ، وتعرف باسم الطاقة الحركية ، وبالتالي إلى أشكال أخرى مثل الطاقة الكهربائية ، حيث أن المياه تتدفق خلف السد إلى مستويات منخفضة من خلال التوربينات التي تدير المولدات الكهربائية والتي تنتج طاقة كهربائية .
نجد أنه عبر التاريخ تم تضمين طاقة الوضع ، وطاقة الحركة باعتبارها شكل من أشكال الطاقة الميكانيكية ، بحيث يمكن حساب الطاقة الكلية الموجودة في أنظمة الجاذبية على أنها ثابتة .
رد مع اقتباس
