قانون الطاقة الحركية

مخزن

قانون الطاقة الحركية

في البداية علينا بإن نشير إلى أن القانون الخاص بالطاقة الحركية هو عبارة عن النتيجة الناجمة عن تحرك الجسم في أي اتجاه عشوائي وبأي طريقة من الطرق لمختلفة التي ينجم عنها وجود حركة بالأساس، من الممكن بإن يتم الإسراع في القيام بأي من الحركات التي تؤدي إلى أي من القوة التي تم القيام باستخدامها من أجل أداء هذا العمل، فتجدر الإشارة من هنا إلى أن تلك الطاقة تتم من خلال القيام بالانتقال إلى الجسم بسرعة فائقة للغاية، ولهذا السبب يطلق عليها مصطلح الطاقة الحركية، فالطاقة الحركية هي التي تُبنى على السرعة v والكتلة m، وفيما يلي سوف نقوم بعرض الطريقة التي يمكنكم عبرها حساب القانون الخاص بالطاقة الحركية:

كيفية حساب قانون الطاقة الحركية

يمكنكم القيام بحساب القانون الخاص بالطاقة الحركية عبر إتباع الخطوات التالية:

• يمكن القيام بحساب من خلال المعادلة التالية:
  • الطاقة الحركية = 0.5 × كتلة الجسم × مربع سرعة الجسم، مع العلم بإن الطاقة الحركية تُقاس بوحدة الجول.
• هذا فضلاً عن أن من الممكن القيام بالحصول على الطاقة الحركية عن طريق الاعتماد على الكتلة الخاصة بإزاحة الجسم، عن طريق القانون التالي:
  • مقدار العمل الذي تبذله القوة الكامنة على الجسم = مقدار القوة × الإزاحة.

أنواع الطاقة الحركية

أشارت العديد من البحوث إلى أن هناك العديد من أنواع الطاقة الحركية والتي في الغالب ما يكون قد بلغ عددها حوالي خمس أنواع على وجه التقريب، فيما يلي سوف نستعرض تلك الأنواع فيما يلي:

الطاقة الإشعاعية

أشارت العديد من الدراسات إلى أن الطاقة الإشعاعية واحدة من الطاقات التي تندرج أسفل القائمة الخاصة بأنواع الطاقة الحركية، وهذا ما سوف يتضح بشكل أكثر تفصيلاً فيما يلي:

• في البداية نشير إلى أن الطاقة الشعاعية يتم تعريفها بأنها تلك الطاقة التي تنتقل عن طريق الإشعاع الكهرومغناطيسي.
• علماً بانها تمت تسميتها بهذا المصطلح الخاص بالإشعاع الكهرومغناطيسي وأيضا تم تصنيفها بانها واحدة من الأنواع الخاصة بتلك الطاقة الحركية وهذا نظراً إلى أنها تنتقل ولكن من دون أن تحدث أي تغيير نهائي في الكتلة، بجانب أن علينا بإن نشير إلى أنها هي الموجودة في العديد من الموجات الكهرومغناطيسية.
• مع العلم بإن في تلك الحالة يتم القيام بقياس الطاقة الإشعاعية من خلال الوحدة الخاصة بالإلكترون فولت، والتي تتمثل في الأشعة الغاما والأشعة السينية، وكذلك الإشعاع الحراري والضوء.

الطاقة الحرارية

من أهم المعلومات الخاصة بالطاقة الحرارية تكمن في الأتي:

• نشير إلى أن الطاقة الحرارية تتشابه مع الطاقة الإشعاعية في أن كل منهم يمكن القيام بتجربتهم في شكل دفء أو حرارة.
• مع العلم بإن نشير إلى أن من الممكن القيام بالتفريق فيما بين تلك الطاقة الإشعاعية والطاقة الحرارية، من خلال التأكيد على أن تلك الطاقة المشعة تشير إلى وجود العديد من الجسيمات والموجات ولكن الطاقة الحرارية يتم القيام بوصفها على المستوى الخاص بالنشاط فيما بين العديد من الجزيئات والذرات الموجودة بالجسم.
• مع العلم بإن تم اعتبار الطاقة الحرارية على أنها شكل من الأشكال الخاصة بالطاقة الحركية وذلك نظراً إلى أنها تُحدث نتيجة كواحدة من الحركات الناجمة عن وجود مجموعة من الجزيئات الخاصة بالذرة أو المادة بسرعة فائقة للغاية وفي الغالب ما تؤدي إلى مجموعة من التصادمات الناجمة عن وجود بعض من الذرات والجزيئات الموصولة ببعضها البعض وذلك كنتيجة متوقعة ناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة، حيث أن كلما ارتفعت درجة الحرارة الخاصة بالمادة كلما ارتفعت الطاقة الحرارية الناجمة عنها وكذلك كلما ارتفعت الحركة الخاصة بجزيئاتها.
• علماً بإن من أهم الأمثلة على الطاقة الحرارية هي ما يلي:
  • الطاقة الحرارية الجوفية: مع العلم بإن تلك الطاقة ناجمة بالأساس من العمل الخاص بالتحلل البركاني وكذلك التحلل الخاص بالمعادن الطبيعية والتي يمكن بواسطتها القيام باستخدام تلك الطاقة في وظيفة التدفئة ووظيفة توليد الكهرباء.
  • غليان الماء: حيث إن غليان الماء يعتبر واحد من أفضل الأمثلة الخاصة بالطاقة الحرارية، حيث أن كلما تم القيام بتسخين الماء ففي تلك اللحظة يمكن القيام بملاحظة تلك الطاقة الحركية النشطة الخاصة بالماء المغلي.

الطاقة الكهربائية

تجدر الإشارة إلى أن الطاقة الكهربائية تعتبر واحدة من ضمن الأنواع الخاصة بالطاقة الحركية والتي تتمثل أبرزها فيما يلي:

• يتم تعريف الطاقة الكهربائية على أنها تلك القوة التي تنجم عن وجود مجموعة من الجزيئات الخاصة بالطاقة المشحونة والتي تنتج عن حدوث تحريك جسم ما.
• وكذلك فهي من الممكن بإن تحدث نتيجة لحدوث أي من التحرك الخاص بالإلكترونيات من أي جزيء أو ذرة إلى واحدة أخرى، حيث أن هذا بالطبع ما سوف يؤدي إلى توليد الطاقة الكهربائية.
• ومن هنا نشير إلى أن الطاقة الكهربائية تساهم في وظيفة هامة للغاية وهي الوظيفة الخاصة بتوليد الكهرباء، حيث أنها هي المسؤولة عن القيام بتشغيل كافة الأجهزة الإلكترونية.
• ومن أهم الأمثلة الخاصة بهذا النوع من الطاقة تكمن في التالي:
  • البرق: ففي حال القيام برؤية الصاعقة، فتلك الحالة تكون واقعياً بمثابة القيام بتفريع تلك الإلكترونات بشكل سريع للغاية، فهذا الشكل ناتج عن الكهرباء الكامنة في الغيوم.
  • المصباح المكتبي: حيث أن هذا المصباح يتم القيام بتوصيله عن طريق مأخذ الطاقة المُثبت في الحائط والذي يُعد مثال أخر للطاقة الكهربائية، حيث أن في تلك الحالة يتم القيام بانتقال الكهرباء من المأخذ الخاص بالطاقة إلى المصباح ومن ثم العودة مرة أخرى إلى مأخذ الطاقة.

الطاقة الصوتية

من أهم المعلومات الخاصة بهذا النوع من الطاقة تتمثل فيما يلي:

• هذا النوع من الطاقة يمكن القيام باعتباره نوع من أنواع الطاقة الحركية وذلك نظراً إلى أن تلك الطاقة بالأساس تحدث نتيجة إلى مجموعة من الاهتزازات التي تؤدي إلى نقل الصوت على هيئة موجات صوتية الموجودة بداخل الوسط الناقل سواء كان هذا الوسط سائل أو صلب أو غاز.
• كما تجدر الإشارة إلى أن تلك الطاقة لا تحدث نهائياً في الفراغ وذلك نظراً لعدم وجود أي من الذرات التي تساعد على نقل تلك الاهتزازات.
• هذا بجانب أن من أهم ما يميز تلك الموجات الصوتية هي أنها موجات لا تستمر نهائياً في الحركة، مع العلم بإن يعتمد المعدل الخاص بالطاقة الذي تنتقل به على هذا التردد أي السعة الخاصة بها على الدرجة الخاصة بالصوت وكذلك المعدل الذي يتعلق بارتفاع الصوت.
• ومن أهم الأمثلة الخاصة بهذه الطاقة تكمن في الأتي:
  • الصوت البشري: فعندما تقوم بالتحدث بالمستوى الطبيعي الخاص بصوتك ومن ثم تقوم بوضع أصابعك على حلقك، ففي هذا الحين سوف تشعر بوجود مجموعة من الذبذبات والحركات التي ترتكز بأحبالك الصوتية.
  • المكبرات الصوتية: عندما تقوم بوضع يدك على أي من المكبرات الصوتية أو على أي سماعة تعمل بصوت عالي ففي هذا الحين سوف تشعر بوجود هذه الذبذبات.

الطاقة الميكانيكية

أشارت العديد من البحوث إلى أن الطاقة الميكانيكية تعتبر من أكثر أنواع الطاقة الحركية وضوحاً وشيوعاً، وهذا نظراً لما يلي:

• يتم تعريف الطاقة الميكانيكية على أنها تلك القدرة الخاصة بأداء أي من الأعمال سواء تلك الأعمال التي تعتمد على الطاقة الخاصة بالوضع وكذلك الطاقات الحركية، مع العلم بإن هذه الطاقة تعمل على تمكين الجسم من القيام بتشكيل قوة ما على جسم أخر كأي من المسببات الناجمة عن إزاحته.
• ومن أهم الأمثلة الخاصة بهذا النوع تكمن في الأتي:
  • المسدس: حيث أن الطاقة الميكانيكية الموجودة بالمسدس تعمل على منح الرصاص الموجود بداخل المسدس القوة التي تتسبب في حركته إلى خارج هذا المسدس.

أسئلة شائعة