جدول ال فكرة
عندما تسقط الكرة من ارتفاع كبير ، فإنها تكتسب الطاقة من أحد أنواع الطاقة ، حيث توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن مصطلح الطاقة يعني القدرة على القيام بالعمل ، بنفس الطريقة التي تسمح بها الطاقة بالتغييرات للأجسام و ، بالطبع ، بالنسبة لنا لاستخدامها في القيام بالأشياء وهناك أنواع كثيرة من الطاقة. من وجهة النظر هذه ، سوف نتعلم نوع الطاقة التي تحصل عليها الكرة عندما تسقط من ارتفاع كبير.
المحتويات
الطاقة في الفيزياء
الطاقة ضرورية للحياة ولجميع الكائنات الحية. الشمس هي مصدر ، بشكل مباشر أو غير مباشر ، كل الطاقة المتاحة على الأرض. في الفيزياء ، تُعرّف الطاقة بأنها القوة المبذولة أو العمل المنجز لأداء أي نوع من النشاط البدني ، أو الطاقة هي القدرة على القيام بالعمل ؛ يتم الحفاظ على الطاقة وينص قانون حفظ الطاقة على أنه لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها ، ولا يمكن تحويلها إلا من شكل إلى آخر. وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي الجول ، وتسمى وحدة الطاقة على اسم جيمس بريسكوت جول ، والجول هي وحدة مشتقة وتساوي الطاقة المنفقة لممارسة قوة مقدارها نيوتن واحد على مسافة متر واحد ، ومع ذلك ، يتم التعبير عن الطاقة أيضًا في العديد من الوحدات الأخرى غير النظام الدولي للوحدات مثل السعرات الحرارية البريطانية أو kWh ، والتي تتطلب عامل تحويل عند التعبير عنها بوحدات SI. [1]
قانون حفظ الطاقة
يعد قانون حفظ الطاقة أحد القوانين الأساسية للفيزياء ويتحكم في الحركة المجهرية للذرات الفردية في تفاعل كيميائي ، حيث ينص قانون حفظ الطاقة على أنه في نظام مغلق ، أي نظام معزول عن محيطه ، يتم الحفاظ على الطاقة الكلية للنظام ، ووفقًا للقانون ، يتم الحفاظ على إجمالي الطاقة على الرغم من حدوث تحولات الطاقة في النظام ، ومع ذلك ، لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها ، لا يمكن تحويلها إلا من شكل إلى آخر ، وبالتالي فإن القانون ينص قانون حفظ الطاقة على أن “الطاقة لا يتم تدميرها أو إنشاؤها ، بل من شكل يتحول إلى شكل آخر”. [1]
عندما تسقط الكرة من ارتفاع كبير ، فإنها تكتسب طاقة
عندما تسقط الكرة من ارتفاع كبير فإنها تكتسب طاقة حركية بينما تكتسب الكرة الساكنة طاقة كامنة ولكن عندما تسقط تكتسب طاقة حركية تساعدها على السقوط بحيث يتم تصنيف جميع أنواع الطاقة إلى فئتين ، وهما الطاقة الكامنة أو الطاقة الكامنة. والطاقة الحركية ، حيث الطاقة الكامنة: طاقة مخزنة أو غير متحركة ، والطاقة الحركية: هي الطاقة في العمل والحركة ، على سبيل المثال ، هي طاقة الكهرباء والحرارة والضوء والحركة والطاقة الحركية الصوتية. [2]
أنواع الطاقة
على الرغم من وجود العديد من أشكال الطاقة ، إلا أنها مصنفة على نطاق واسع إلى طاقة حركية وطاقة كامنة. وإليك شرح لهذه الأنواع: [1]
- الطاقة الحركية: هي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم ، ويمكن للأشياء المتحركة أن تسبب التغيير أو يمكنها القيام بعمل. مثال على الطاقة الحركية هي الطاقة المرتبطة بالتأثير العشوائي المستمر للذرات أو الجزيئات. يُعرف هذا أيضًا باسم الطاقة الحرارية. يُطلق على متوسط الطاقة الحرارية لمجموعة من الجسيمات درجة الحرارة. عندما يتم نقل الطاقة الحرارية بين جسمين يشار إليها بالحرارة.
- الطاقة الكامنة أو الطاقة الكامنة: هي الطاقة المخزنة في جسم أو نظام من الأشياء. الطاقة الكامنة لديها القدرة على التحول إلى شكل أوضح من الطاقة الحركية. يتم تحديد الطاقة الكامنة بالمعادلة التالية: الطاقة الكامنة = mxgx h.
أنواع الطاقة الحركية
بعد تحديد مثال للطاقة الحركية ، عندما تسقط الكرة من ارتفاع كبير ، فإنها تكتسب طاقة حركية. ومن المهم تحديد أنواع الطاقة الحركية لأن الأنواع المختلفة للطاقة الحركية تشمل: [1]
- الطاقة المشعة: تشير الطاقة المشعة إلى نوع الطاقة التي تنتقل عبر الموجات أو الجسيمات. تتولد هذه الطاقة عن طريق الموجات الكهرومغناطيسية وعادة ما ينظر إليها البشر على أنها حرارة. ضوء الشمس هو مثال على الطاقة المشعة.
- الطاقة الحرارية: يتم الشعور بها على شكل حرارة أو دفء حيث تصف الطاقة الحرارية مستوى النشاط بين الذرات والجزيئات في الجسم. من أمثلة الطاقة الحرارية: الطاقة الحرارية الجوفية ، والتي تنتج من اضمحلال المعادن الطبيعية والنشاط البركاني للأرض.
- الطاقة الصوتية: حيث ينظر الإنسان إلى الاهتزازات التي تصل إلى الأذن البشرية على أنها صوت وينتقل الاضطراب على شكل موجات عبر وسط يشبه الهواء ويصل إلى طبلة الأذن ، وعند الوصول إلى طبلة الأذن يتم تحويل هذه الاهتزازات إلى إشارات كهربائية وإرسالها لإرسالها إلى الدماغ الذي يفسر حاسة الصوت.
- الطاقة الكهربائية: هي الطاقة الناتجة عن تدفق الإلكترونات سالبة الشحنة في الدائرة الكهربائية والتي تسمى الطاقة الكهربائية.
- الطاقة الميكانيكية: الطاقة الميكانيكية هي الطاقة المرتبطة بالحركة الميكانيكية للأجسام.
أنواع الطاقة الكامنة
عندما تسقط الكرة من ارتفاع كبير فإنها تكتسب طاقة حركية ، ولكن قبل أن تسقط يكون لديها طاقة كامنة. تشمل الأنواع المختلفة للطاقة الكامنة أو الطاقة الكامنة ما يلي:[1]
- طاقة جهد الجاذبية: حيث الطاقة الكامنة للجاذبية هي الطاقة المخزنة في جسم ما بسبب وضعه الرأسي أو ارتفاعه ، يحتوي الكتاب الموجود على رف كتب مرتفع على طاقة محتملة للجاذبية أعلى من تلك الموجودة في الكتاب الموجود على رف الكتب السفلي.
- الطاقة الكامنة المرنة: في حين أن الطاقة الكامنة المرنة هي الطاقة المخزنة عند تطبيق قوة لتشويه جسم مرن ، ويتم تخزين الطاقة حتى يتم إزالة القوة ويعود الكائن إلى شكله الأصلي ويعمل في هذه العملية ، ويمكن للتشوه بما في ذلك ضغط الجسم أو شده أو لفه.
- الطاقة الكامنة الكيميائية الطاقة الكامنة الكيميائية هي الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية للمادة وهي الطاقة التي يمكن امتصاصها وإطلاقها بسبب التغيير في عدد جزيئات نوع معين.
- الطاقة الكهربائية المحتملة: الطاقة الكامنة الكهربائية هي الطاقة المطلوبة لتحريك شحنة ضد مجال كهربائي. بعض الأمثلة على الطاقة الكامنة الكهربائية هي المصباح الكهربائي الذي تم إيقاف تشغيله وجهاز التلفزيون قبل تشغيله.
اقرأ أيضًا: هل نقل الطاقة الحرارية من الشمس إلى الأرض مثال على ذلك؟
في نهاية هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيه ، حيث تم تحديد إجابة سؤال ، أثناء سقوط كرة من ارتفاع ، ما هي الطاقة التي تكتسبها؟ كما تم تحديد أنواع مختلفة من الطاقة ، بما في ذلك الطاقة الحركية والطاقة الكامنة ، بالإضافة إلى أمثلة توضيحية لكل منها.