الطاقة: أنواعها ومبدأ حفظها — الأولى ثانوي

الطاقة: أنواعها ومبدأ حفظها

الطاقة هي المقدرة على إنجاز عمل. توجد الطاقة في أشكال متعددة منها: الطاقة الحركية، طاقة الوضع، الطاقة الحرارية، الطاقة الكهربائية، الطاقة النووية. مبدأ حفظ الطاقة ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم بل تتحول من شكل إلى آخر.

الطاقة الحركية (Ec)

هي الطاقة التي يملكها الجسم بسبب حركته. تحسب بالعلاقة: Ec = ½ mv² حيث m الكتلة (kg) و v السرعة (m/s). وحدة قياسها الجول (J).

طاقة الوضع الثقالية (Epp)

هي الطاقة التي يملكها الجسم بسبب ارتفاعه عن سطح الأرض. تحسب بالعلاقة: Epp = m×g×h حيث g تسارع الجاذبية (≈ 10 N/kg) و h الارتفاع (m).

الطاقة الميكانيكية (Em)

هي مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع: Em = Ec + Epp. في غياب قوى الاحتكاك، تبقى الطاقة الميكانيكية محفوظة (Em = ثابت).

تمارين تطبيقية

1. جسم كتلته 2kg يتحرك بسرعة 5m/s. احسب طاقته الحركية.
2. كرة كتلتها 0.5kg على ارتفاع 10m. احسب طاقة وضعها (g=10N/kg).
3. قذف جسم كتلته 1kg رأسياً إلى الأعلى بسرعة 20m/s. أوجد أقصى ارتفاع يصل إليه باستخدام مبدأ حفظ الطاقة.

للمزيد: المتراجحات من الدرجة الثانية و المعادلات من الدرجة الثانية.