العلوم الفيزيائية — العمل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

العمل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية

العمل والطاقة مفهومان أساسيان في الفيزياء. يربط بينهما مبدأ انحفاظ الطاقة ونظرية الطاقة الحركية. في هذا الدرس، سنتعرف على مفهوم العمل والطاقة الحركية والعلاقة بينهما.

مفهوم العمل في الفيزياء

العمل W لقوة ثابتة F على جسم ينتقل مسافة d هو جداء مركبة القوة الموازية للإزاحة في المسافة: W = F × d × cos(θ) حيث θ الزاوية بين القوة والإزاحة. وحدة العمل هي الجول (J). إذا كانت θ = 0°، العمل موجب. إذا كانت θ = 90°، العمل معدوم. إذا كانت θ = 180°، العمل سالب.

الطاقة الحركية

الطاقة الحركية Ec هي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم. تحسب بالعلاقة: Ec = 1/2 × m × v2 حيث m كتلة الجسم (kg) و v سرعته (m/s). الطاقة الحركية دائما موجبة. كلما زادت سرعة الجسم أو كتلته، زادت طاقته الحركية.

نظرية الطاقة الحركية

تنص نظرية الطاقة الحركية على أن: عمل القوى المؤثرة على جسم يساوي التغير في الطاقة الحركية لهذا الجسم: W = ΔEc = Ec(نهائية) – Ec(ابتدائية). إذا كان العمل موجبا، تزداد الطاقة الحركية (تسارع). إذا كان العمل سالبا، تنقص الطاقة الحركية (تباطؤ).

تمارين

تمرين 1: سيارة كتلتها 1000 kg تتحرك بسرعة 20 m/s. احسب طاقتها الحركية.

تمرين 2: قوة مقدارها 200 N تؤثر على جسم في اتجاه إزاحته لمسافة 5 m. احسب العمل. إذا كانت الطاقة الحركية الابتدائية 0 J، فما طاقته الحركية النهائية؟

للمزيد من الدروس، راجع: القوى والحركة و الطاقة وأشكالها.