العلوم الفيزيائية — الشغل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية وانحفاظ الطاقة الميكانيكية — السنة الثالثة ثانوي — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الشغل والطاقة الحركية: نظرية الطاقة الحركية

الشغل في الفيزياء هو كمية الطاقة المنقولة عندما تؤثر قوة على جسم وتحركه مسافة معينة. ترتبط نظرية الطاقة الحركية بالعلاقة بين الشغل والتغير في سرعة الجسم.

الشغل (Work)

W = F x d x cos(θ)

حيث F القوة (نيوتن)، d المسافة (متر)، θ الزاوية بين القوة والإزاحة.

يقاس الشغل بالجول (J).

الطاقة الحركية (Kinetic Energy)

Ek = (1/2) x m x v²

حيث m الكتلة (kg)، v السرعة (m/s).

نظرية الطاقة الحركية

مجموع أشغال القوى المؤثرة على جسم يساوي التغير في الطاقة الحركية لهذا الجسم.

ΣW = ΔEk = Ek(نهائي) – Ek(ابتدائي)

الشغل والطاقة الكامنة الثقالية

الطاقة الكامنة الثقالية: Ep = m x g x h

عند رفع جسم إلى ارتفاع h، يبذل شغل ضد الجاذبية يخزن كطاقة كامنة.

انحفاظ الطاقة الميكانيكية

الطاقة الميكانيكية = Ek + Ep

في غياب قوى الاحتكاك، الطاقة الميكانيكية محفوظة: Em(ابتدائي) = Em(نهائي)

تمارين

التمرين 1: جسم كتلته 2 kg يتحرك بسرعة 10 m/s. احسب طاقته الحركية.

التمرين 2: قوة مقدارها 50 N تؤثر على جسم وتحركه مسافة 5 m في اتجاه القوة. احسب الشغل المبذول.

للمزيد من الدروس، راجع درس الطاقة الحركية والطاقة الكامنة ودرس قوانين نيوتن للحركة.