ما هي الطاقة الحركية وما هي تطبيقاتها

الطاقة في الطبيعة لا تفنى ولا تُستحدث وإنّما تتحوّل من شكلٍ لآخر كا أنها تعرف الطاقة فيزيائيًا بأنها قدرة الجسم على إنجاز عمل ما، وتنشأ من حركة الأجسام المختلفة، فما هي الطاقة الحركية؟

3 إجابات
402 مهندس

الطاقة الحركية هي شكلٌ من أشكال الطاقة يكتسبه الجسم أثناء حركته كنتيجة لهذه الحركة، والطاقة الحركية هي خاصية للجسم المتحرك تتعلق بعاملين هما سرعة الجسم المتحرك وكتلته وهو ما يعني أنّ الطاقة الحركية لجسمٍ ما تزيد كلما كانت كتلته أكبر وكلما كانت سرعته أكبر وذلك وفق القانون التالي:

قانون الطاقة الحركية

  • Ek هو الطاقة الحركية
  • M كتلة الجسم المتحرك
  • V هي سرعة حركة الجسم

الطاقة الحركية تُكتسب عند حركة الجسم سواء كانت هذه الحركة انسحابية أو دورانية أو اهتزازية أو حتى إن كانت الحركة مزيجاً من تلك الحركات، ولكن قد تختلف طريقة حساب الطاقة الحركية باختلاف نوع الحركة فعندما يكون الجسم متحركاً بحركة دورانية تُحسب الطاقة الحركية كالتالي:

قانون الطاقة الحركية

حيث يكون:

  • I هو عزم العطالة الدورانية للجسم
  • W هو السرعة الزاوية

واحدة الطاقة الحركية في نظام الواحدات الدولية هي الجول والذي يمكن أن يُعرّف على أنّه الطاقة الحركية لجسم كتلته 2 كيلو غرام يتحرك بسرعة 1 متر في الثانية. ويجب أن تكون الطاقة الحركية لأي جسم أكبر أو تساوي الصفر فلا يمكن أن تكون الطاقة الحركية قيمةً سالبة (تكون الطاقة الحركية مساوية للصفر عندما يكون الجسم ساكناً).

أكمل القراءة

0
0
1.01K طالب
علوم الحاسب الآلي, Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University (Russia)

هي الطاقة التي تحتاجها الأجسام لتتحرك من حالة السكون إلى الحركة. وهنا يجب التفريق بين الطاقة الحركية والطاقة الكامنة التي تتعلق بموضع الجسم وحالته؛ حيث يرتبط حساب الطَّاقة الحركية بكتلة الجسم، وسرعته، وواحدة قياسها الجول. هناك الكثير من الأمثلة التي توضّح مفهوم الطاقة الحركية في حياتنا اليومية نذكر منها:

  • الشّاحنة التي تتحرك على الطريق، وهنا يمكن القول أنّ الشاحنة تملك طاقةً حركيةً أكبر من الطاقة الحركية لسيارةٍ عاديةٍ، وذلك لأن كتلة الشاحنة أكبر.
  • النهر الذي يتدفق ضمن مجرى، حيث أن المياه لها كتلةٌ وسرعة تدفقٍ.
  • الطاقة الحركية لمكوكٍ فضائيٍ كبيرةٌ جدًا، بسبب سرعته الهائلة.
  • تملك الطيارة مثلًا طاقةً حركيةً هائلةً أيضًا، بسبب كتلتها الكبيرة.

هناك عدة أشكالٍ لانتقال الطاقة الحركية إلى أشكالٍ أخرى، وبالعكس نذكر منها:

  • تحول الطاقة الحركية إلى طاقةٍ حراريةٍ: أبسط مثال على ذلك هو طريقة إشعال النار سابقًا، بواسطة فرك قطعة خشبٍ طولانيةٍ مغروزةٍ ضمن مجموعةٍ من العشب اليابس أو الأوراق، حيث يؤدي الاحتكاك إلى توليد حرارةٍ، تقوم بدورها بإشعال النار.
  • التحول بين الطاقة الكهربائية والحركية: مثالٌ على ذلك هو المولدات الكهربائية التي تتحول فيها الطاقة الميكانيكية إلى طاقةٍ كهربائيةٍ.

يستفيد الانسان بشكلٍ كبيرٍ من الطاقة الحركية في كثيرٍ من المجالات منها:

  • الاستفادة من طاقة الرياح لتحريك عنفاتٍ كبيرةٍ لتوليد الطاقة الكهربائية.
  • يستفاد من الشلالات والجداول المائية أيضًا في تشغيل محطات الطاقة الكهربائية والحصول على الكهرباء.

أكمل القراءة

0
0
449 طالب
هندسة حاسبات و تحكم آلي, تشرين

عند حركة أي جسم يتم صرف طاقة بمقدار معين، ولكن كما نعلم بأن قانون مصونية الطاقة ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، ولكن يمكن تحويلها من صورة إلى أخرى، فإن الطاقة المصروفة لتحريك الجسم لا تفنى و تضيع بل تتحول إلى شكل آخر من أشكال الطاقة بدعى الطاقة الحركية.

وإن مقدار الطاقة الحركيّة المكتسبة تساوي مقدار العمل اللازم لتسريع الجسم وانتقاله من حالة السكون إلى حالة الحركة، سواء كانت حركة مستقيمة أو منحنية.

على سبيل المثال عندما يقوم راكب الدراجة بقيادتها فإنه يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية في جسمه إلى طاقة حركية، وإذا مشى في طريق نحو الأعلى يكون تحريك الدراجة أصعب وذلك لأن جزء من الطاقة يتم تحويلة إلى طاقة ساكنة، وعندما يمشي في طريق متجه نحو الأسفل فإنه لا يبذل جهد كبير لأنّ طاقة الكامنة تتحول إلى طاقة حركية تساعده على تحريك الدراجة، وعند إيقاف الدراجة يقوم الدّراج بالضغط على الفرامل، وذلك يؤدي إلى تحويل الطاقة من الحركية إلى الحرارية وذلك بسبب الاحتكاك الحادث بين الفرامل والعجلات.

وهناك العديد من المعادلات التي تستخدم لحساب الطاقة الحركية، ونستخدم كل منها حسب الحاجة، ففي حالات السرعة البطيئة مقارنة بسرعة الضوء فيمكننا استخدام قوانين الميكانيك الكلاسيكية، أما اذا قاربت سرعته سرعة الضوء فيجب علينا استخدام قوانين النظرية النسبية، أما حركات الذرة والإلكترونات فيجب علينا دراستها بواسطة ميكانيكا الكم.

وتقاس الطاقة بوحدة القياس جول، و يمكن أن تحسب بميكانيكا الكلاسيكية بالقانون الآتي بشرط أن الجسم لا يدور:

Ek=1/2 m*v^2
حيث:

  • m: كتلة الجسم تقاس بالكيلوجرام
  • v: سرعة الجسم تقاس بالمتر على الثانية

وتقاس الطاقة بالجول. وتسخدم الطاقة الحركية في تطبيقات عدة من توليد الكهرباء إلى أمور أخرى كثيرة.

أكمل القراءة

0
0

هل لديك إجابة على "ما هي الطاقة الحركية وما هي تطبيقاتها"؟

مجتمع أراجيك متاح حالياً فقط للأعضاء المدعوين، إذا كنت ترغب بالانضمام والمساهمة، أدخِل بريدك الإلكتروني أدناه لتستلم دعوة قريباً