الطاقة الكامنة والحركية، من منا يمكنه قضاء يومنا أو حياته بدون طعام؟ هل سبق لك أن رأيت سيارة تسير على الطريق بدون وقود؟ بالطبع لا، الطاقة الحركية هي غذاء ووقود للكون.
حيث توجد العديد من التغييرات والاختلافات من حولنا، بغض النظر عما إذا كنا نراها بالعين المجردة أو فقط باستخدام الأجهزة والمعدات.
في كلتا الحالتين، تنبثق أشكال الحياة من طاقة الحركة، وتتعاون مع طاقة الموقف، كما هي كل التناقضات التي تنفصل عن بعضها البعض وتخلق لها معنى ووجودًا.
تعريف الطاقة
- تُعرَّف الطاقة بأنها القدرة على القيام بالعمل أو نقل الحرارة من جسم إلى آخر / من مكان إلى آخر.
أنظر أيضا: ما هي مزايا وعيوب طاقة المد والجزر؟
ما هي الطاقة الحركية؟
- الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم أثناء حركته، والتي يُشار إليها علميًا بالرمز “k”.
العوامل التي تؤثر على الطاقة الحركية
كتلة الجسم
- إنها كمية مادية تُعرّف على أنها كمية المادة الموجودة في الجسم. تختلف الكتلة كثيرًا عن الوزن لأنها لا تعتمد على قوة الجاذبية على عكس الوزن.
- تظل الكتلة ثابتة ولا تتغير مع تغيير الموقع.
سرعة الجسم
- يتم تعريفه على أنه قدرة الفرد على التفوق في العمل أو قدرته على إكمال نشاط معين يقوم به في أقل وقت ممكن.
- وحدة السرعة الفيزيائية هي متر واحد في الثانية، وأحد عناصر السرعة هو السرعة العابرة، وهي حركات دورية متشابهة.
- معدل التفاعل، وهو معدل التفاعل، والمعدل الحركي، وهو نفس الحركة.
الطاقة الحركية والكتلة
السيارة التي تسير بسرعة 65 كيلومترًا في الساعة لديها طاقة حركية أكثر من السيارة التي تسير بسرعة 25 ميلًا في الساعة و.
الطاقة الحركية بسرعة ثابتة
- يزداد مع الكتلة. ونتيجة لذلك، فإن الشاحنة الكبيرة التي تسير بسرعة 65 ميلاً في الساعة لديها طاقة حركية أكثر من دراجة نارية تسير بنفس السرعة، لأن الشاحنة بالطبع لديها كتلة أكبر.
- لا تعتمد الطاقة الحركية على كيفية رؤيتنا للجسيمات، فعلى سبيل المثال في الكيمياء يوجد العديد من الجسيمات صغيرة جدًا لدرجة أننا غالبًا لا نستطيع رؤيتها بأعيننا المجردة.
- لكن هذه الجسيمات الصغيرة لها كتلة وحركة، ونتيجة لذلك تمتلك طاقة حركية بالإضافة إلى طاقة كامنة.
الطاقة الحركية والسرعة
إذا كنا نجري تجربة بتسخين مادة معينة، ووضعنا هذه المادة في إناء بالماء على النار، وليكن مثلا فرنًا، أو في إناء من الألمنيوم ونضع هذا الإناء تحت الشمس، إذن :
- الذرات والجزيئات الموجودة داخل هذه المادة، بالإضافة إلى اكتساب درجة حرارة عالية، ستكتسب أيضًا طاقة حركية كبيرة، ونتيجة لذلك، سيزداد متوسط سرعة هذه الجزيئات والذرات.
- لذلك، نرى أن عمليات نقل الحرارة هي فقط عمليات نقل للطاقة الحركية، ولكن على مستوى الجزيئات.
تحويل الطاقة الحركية
يمكن تحويل الطاقة الحركية إلى العديد من أشكال الطاقة، والتي يمكن تحويلها إلى:
الطاقة السليمة
- إنه اضطراب ينتقل عبر وسط مثل الهواء أو الماء. ويعرف أيضًا بنقل الطاقة من مكان إلى آخر، ويمكن اكتشافه بواسطة أجهزة الاستشعار البيولوجي، سواء كان صوتًا هادئًا أو مرتفعًا. صوت بشري
طاقة حرارية
- هي الطاقة التي تنتجها حركة الذرات أو الأيونات والجزيئات داخل المواد الصلبة أو السوائل وكذلك الغازات.
قوة بصرية
- إنها الطاقة التي يمكن أن ننتجها من الضوء، والتي تتمثل بأطوال موجية معينة، بالإضافة إلى حقيقة أن سرعة الضوء تصل إلى 300 ألف كيلومتر في الثانية.
انظر أيضاً: تعريف الطاقة وتحولاتها
ما هي الطاقة الكامنة؟
يطلق عليه الطاقة الكامنة أو الطاقة الكامنة ويتم تعريفها على أنها الطاقة التي تعتمد في المقام الأول وبشكل أساسي على الوضع النسبي الذي يفترضه الجسم في نظام معين.
- على سبيل المثال، امتلاك كرة على ارتفاع معين.
- عندما نضع الكرة على ارتفاع معين، في هذا الوضع، يكون لديها الكثير من الطاقة الكامنة لأنها ثابتة أو ثابتة.
- ولكن عندما تسقط هذه الكرة على سطح الأرض أو تتحرك بشكل عام، فإن طاقتها الكامنة تنخفض بالضرورة.
- نتيجة لذلك، نستنتج أن الطاقة الكامنة ليست سوى خاصية للنظام الكامل.
- إنها ليست جسما أو دولة منفصلة، كما هو الحال في نظام الأرض.
أشكال الطاقة الكامنة
- طاقة الوضع الكهربائي.
- والطاقة الكيميائية الكامنة.
- الطاقة الكامنة النووية.
- يمكننا أيضًا تحويل تلك الطاقة الكامنة / الكامنة إلى طاقة حركية.
- ثم تقوم بتحويلها إلى طاقة كهربائية عندما يتم إطلاق الماء من بوابات السد لتشغيل التوربينات الموجودة هناك.
- يقوم المولد، بطبيعة الحال، بتحويل الطاقة الكامنة أو الكامنة للماء تلقائيًا إلى طاقة حركية وقليل من الطاقة الحرارية، التي تتولد عن طريق الاحتكاك.
الفرق بين الطاقة الكامنة والطاقة الحركية
- يمكن تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة، والطاقة الكامنة إلى طاقة حركية في نظام معين. على سبيل المثال، حجر يتساقط من الحواف.
- إذا وضعنا حجرًا على ارتفاع معروف وسقط هذا الحجر، فإنه يتغير من الطاقة الكامنة أو السكون إلى الطاقة الحركية عند سقوطه.
- العلاقة بين الطاقة الحركية والطاقة الكامنة / المحتملة هي علاقة عكسية، وكلما كانت أعلى، انخفضت الأخرى.
- مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية يساوي الطاقة الميكانيكية، حيث تصبح قيمتها ثابتة في أنظمة الجاذبية.
راجع أيضًا إيجابيات وسلبيات توليد الطاقة الكهرومائية
في قلب كل شيء توجد المادة
- كل الكائنات في الكون مصنوعة من المادة فقط. المادة هي أول شيء وسر الوجود. على الرغم من أهمية المادة، إلا أنها وحدها لا تكفي لوصف سلوك العالم والبيئات من حولنا.
- على سبيل المثال، إذا أخذنا الماء من بحيرة ألاسكا والماء المغلي في غلاية منزلنا وقمنا بمقارنتها.
- نجد أن كلاهما مصنوع من نفس الأشياء، ولكن على الرغم من ذلك ؛
- إذا حاولت تذوق بعضها، فقد يشعر جسمك بشيء مختلف تمامًا ويكتشف الفرق بين الاثنين.
- تمامًا مثل وضع يدك فيها، يمكن لجسمك أن يشعر بالفرق مرة أخرى ويلاحظ الفرق.
- السر في هذه الحالة هو أن الماء في بحيرة ألاباسكا والماء الموجود في الحاوية مختلفان تمامًا في طاقتهما.
- يحتوي الماء المغلي في منزلنا على طاقة أكثر بكثير من الماء في بحيرة ألاباسكا، لذلك نستنتج أن المادة لها كتلة.
- لكن الطاقة ليس لها كتلة، ولا يمكننا حتى الاحتفاظ بالطاقة في أيدينا، ولكن يمكننا فقط مراقبة وقياس تأثير تلك الطاقة على الأشياء.
تعد الطاقة والحركة الكامنة من بين المفاهيم الأساسية التي يحتاج جميع الناس إلى إدراكها حتى يتمكنوا من الاحتفاظ بالمفتاح الأول الذي يقودهم إلى قوانين مهمة مثل الجاذبية وما إلى ذلك، وبالتالي يكونون قادرين على شرح حركة الأشياء من حولها وشرح الأسباب. بالنسبة لبقية.
في مقالة الطاقة المحتملة والحركة قدمنا شرحًا كاملاً للحركة والطاقة الكامنة وبعض المفاهيم الأخرى المتعلقة بها.