العلوم الفيزيائية — الطاقة الميكانيكية: انحفاظ الطاقة — الثانية ثانوي — المنهاج الجزائري

الطاقة الميكانيكية: مبدأ انحفاظ الطاقة

الطاقة الميكانيكية هي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة. هذا الدرس للسنة الثانية ثانوي.

أولا: أنواع الطاقة الميكانيكية

الطاقة الحركية: Ec = ½ mv²

الطاقة الكامنة الثقالية: Epp = mgh

الطاقة الكامنة المرونية: Epe = ½ kx² (في النابض)

ثانيا: مبدأ انحفاظ الطاقة الميكانيكية

في غياب قوى الاحتكاك: Em = Ec + Ep = ثابت

عند وجود احتكاك: Em_final – Em_initial = W_friction (سالب)

مثال:

كرة كتلتها 0.5 kg تسقط من ارتفاع 10m. احسب سرعتها عند وصولها للأرض (بإهمال الاحتكاك).

Em_initial = mgh = 0.5×9.81×10 = 49.05 J

Em_final = ½ mv²

49.05 = 0.5×0.5×v² → v = √(196.2) = 14 m/s

تمارين

1. طفل كتلته 30kg يتزحلق من ارتفاع 5m. احسب سرعته عند قاعدة التل (بإهمال الاحتكاك).
2. سيارة كتلتها 1000kg تكبح من 72km/h إلى 0. إذا تحولت الطاقة الحركية إلى حرارة، كم الطاقة المفقودة؟
3. اشرح مبدأ انحفاظ الطاقة في حالة البندول البسيط.

للمزيد راجع الطاقة: أشكالها وتحولاتها و الشغل والطاقة الحركية.