في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة

في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة من أحد أنواع الطاقة ، حيث توصل العلماء إلى أن مفهوم الطاقة يعني القدرة على القيام بشغل ما، كما وأن الطاقة تجعل التغيير للأجسام ممكنًا، وبالطبع نحن نستخدمها لفعل الأشياء، وتتعدد أنواع الطاقة، فمن هذا المنطلق سنتعرف على نوع الطاقة التي تكتسبها الكرة في اثناء سقوطها من ارتفاع ما.

الطاقة في الفيزياء

الطاقة ضرورية للحياة وجميع الكائنات الحية، فالشمس بشكل مباشر أو غير مباشر هي مصدر كل الطاقة المتاحة على الأرض، وفي الفيزياء  يتم تعريف الطاقة بأنها القوة المبذولة او الشغل المبذول للقيام بأي نوع من النشاط البدني، أو الطاقة هي القدرة على القيام بالعمل؛ والطاقة هي كمية محفوظة وينص قانون حفظ الطاقة على أنه لا يمكن إنشاء أو تدمير الطاقة ولكن يمكن تحويلها فقط من شكل إلى آخر، ووحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات هي الجول، وسميت وحدة الطاقة على اسم جيمس بريسكوت جول، والجول هو وحدة مشتقة وتساوي الطاقة المستهلكة في بذل قوة مقدارها نيوتن واحد خلال مسافة متر واحد، ومع ذلك يتم التعبير عن الطاقة أيضًا في العديد من الوحدات الأخرى التي ليست جزءًا من النظام الدولي للوحدات مثل السعرات الحرارية البريطانية  أو الكيلوواط / ساعة والتي تتطلب عامل تحويل عند التعبير عنها بوحدات النظام الدولي للوحدات. [1]

قانون حفظ الطاقة

يعد قانون حفظ الطاقة أحد القوانين الأساسية في الفيزياء، 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 في النظام على الرغم من حدوث تحولات للطاقة، ولا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها بل يمكن تحويلها فقط من شكل إلى آخر، فبذلك ينص قانون حفظ الطاقة على أن “ الطاقة لا تفنى ولا تستحدث بل تتحول من شكل إلى آخر “. [1]

في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة

في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة حركية ، حيث عندما تكون الكرة ساكنة فهي تكون مكتسبة طاقة وضع، ولكن حال سقوطها فتكتسب طاقة حركية تساعدها على السقوط إلى آسفل، فبالتالي يتم تصنيف أنواع الطاقة جميعها في فئتين إثنتين، وهما طاقة الوضع أو الطاقة الكامنة، والطاقة الحركية، حيث الطاقة الكامنة: هي الطاقة المخزنة أو غير المتحركة، والطاقة الحركية: هي الطاقة في الشغل، وفي الحركة، فعلى سبيل المثال طاقة الكهرباء والحرارة والضوء والحركة والصوت هي طاقة حركية. [2]

أنواع الطاقة

على الرغم من وجود العديد من أشكال الطاقة إلا أنه يتم تصنيفها على نطاق واسع إلى طاقة حركية وطاقة كامنة.وفي ما يلي توضيح لهذه الانواع: [1]

• الطاقة الحركية: هي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم، فالأجسام المتحركة قادرة على إحداث تغيير أو قادرة على القيام بالعمل. ومثال على الطاقة الحركية هو الطاقة المرتبطة بالارتداد العشوائي الثابت للذرات أو الجزيئات، ويُعرف هذا أيضًا باسم الطاقة الحرارية، حيث أن متوسط ​​الطاقة الحرارية لمجموعة من الجزيئات هو ما يسمى درجة الحرارة، وعندما يتم نقل الطاقة الحرارية بين جسمين تُعرف باسم الحرارة.
• الطاقة الكامنة أو طاقة الوضع: هي الطاقة المخزنة في جسم أو نظام من الأشياء، وتمتلك الطاقة الكامنة القدرة على التحول إلى شكل أكثر وضوحًا من الطاقة الحركية، ويتم تحديد الطاقة الكامنة من خلال المعادلة الآتية:الطاقة الكامنة = م × ز × ح.

أنواع الطاقة الحركية

وبعد التعرف على أحد الأمثلة على الطاقة الحركية وهو في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة حركية، فإنه من المهم التعرف على أنواع الطاقة الحركية، حيث تشمل الأنواع المختلفة للطاقة الحركية ما يأتي: [1]

• الطاقة مشعة: تشير الطاقة المشعة إلى نوع الطاقة التي تنتقل بواسطة الأمواج أو الجسيمات، حيث يتم إنشاء هذه الطاقة من خلال الموجات الكهرومغناطيسية ويتم اختبارها بشكل شائع من قبل البشر في شكل حرارة، فضوء الشمس هو مثال على الطاقة المشعة.
• الطاقة الحرارية: ويتم الشعور بها على شكل حرارة أو دفء، حيث تصف الطاقة الحرارية مستوى النشاط بين الذرات والجزيئات في الجسم. ومن الأمثلة على الطاقة الحرارية ما يأتي: الطاقة الحرارية الأرضية التي تأتي من اضمحلال المعادن الطبيعية والعمل البركاني للأرض.
• الطاقة الصوتية: حيث الاهتزازات التي تصل إلى الأذن البشرية يختبرها الإنسان كصوت، 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 إلى الدماغ والتي يفسر الإحساس بالصوت.
• الطاقة الكهربائية: وهي الطاقة التي تنتج عن تدفق الإلكترونات سالبة الشحنة حول الدائرة الكهربائية التي تسمى باسم الطاقة الكهربائية.
• الطاقة الميكانيكية: الطاقة الميكانيكية هي الطاقة المرتبطة بالحركة الميكانيكية للأجسام.

أنواع طاقة الوضع

أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة حركية، لكن قبل أن تسقط فهي تمتلك طاقة وضع، وتشمل الأنواع المختلفة من الطاقة الكامنة أو طاقة الوضع ما يأتي:[1]

• طاقة الجاذبية الكامنة: حيث الطاقة الكامنة للجاذبية هي الطاقة المخزنة في جسم ما نتيجة وضعه الرأسي أو ارتفاعه، حيث يحتوي الكتاب الموجود على رف كتب مرتفع على طاقة جاذبية كامنة أعلى من الكتاب الموجود في رف الكتب السفلي.
• الطاقة الكامنة المرنة: حيث أن الطاقة الكامنة المرنة هي الطاقة المخزنة نتيجة لتطبيق قوة لتشويه جسم مرن، ويتم تخزين الطاقة حتى يتم إزالة القوة ويعود الجسم إلى شكله الأصلي، كما ويقوم بالشغل في هذه العملية، ويمكن أن يتضمن التشوه ضغط الجسم أو شده أو لفه.
• الطاقة الوضع الكيميائية: الطاقة الكامنة الكيميائية هي الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية للمادة، كما و إنها الطاقة التي يمكن امتصاصها وإطلاقها بسبب التغيير في عدد الجسيمات للأنواع المعينة.
• الطاقة الكهربائية الكامنة: طاقة الوضع الكهربائي هي الطاقة اللازمة لتحريك شحنة ضد مجال كهربائي، ووتتضمن بعض أمثلة طاقة الوضع الكهربائي مصباح متوهج مطفأ، والتلفزيون قبل تشغيله.

اقرأ أيضًا: انتقال الطاقة الحرارية من الشمس الى الارض مثال على ؟

وفي ختام هذه المقالة نلخص لأهم ما جاء فيها حيث تم التعرف على إجابة سؤال في اثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة ماذا ؟ ، كما وتم التعرف على أنواع الطاقة المختلفة من الطاقة الحركية وطاقة الوضع، بالإضافة إلى أنه تم عرض أمثلة توضيحية على كل منهما.