العلوم الفيزيائية — الطاقة الكامنة والطاقة الحركية: مفهومهما وقانون حفظ الطاقة الميكانيكية — السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا) — المنهاج الجزائري

العلوم الفيزيائية — الطاقة الحركية والكامنة وحفظ الطاقة

الطاقة الميكانيكية مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة. في هذا الدرس نتعرف على هذين النوعين من الطاقة وقانون حفظهما.

1. الطاقة الحركية (Ec)

هي الطاقة المرتبطة بحركة الجسم. تحسب بالعلاقة: Ec = ½ mv² حيث m الكتلة (kg) و v السرعة (m/s). تتناسب الطاقة الحركية طرداً مع الكتلة ومربع السرعة.

2. الطاقة الكامنة الثقالية (Epp)

هي الطاقة المخزنة في جسم بسبب ارتفاعه عن سطح الأرض. تحسب بالعلاقة: Epp = mgh حيث g تسارع الجاذبية (9.81 N/kg) و h الارتفاع (m).

3. الطاقة الميكانيكية (Em)

الطاقة الميكانيكية = الطاقة الحركية + الطاقة الكامنة الثقالية: Em = Ec + Epp. في نظام معزول لا توجد فيه قوى احتكاك، تبقى الطاقة الميكانيكية محفوظة (ثابتة).

4. أمثلة تطبيقية

مثال: جسم كتلته 2kg يسقط من ارتفاع 10m. عند السقوط، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية. عند الوصول للأرض، الطاقة الحركية = mgh = 2×9.81×10 = 196.2J.

5. تمارين

تمرين 1: احسب الطاقة الحركية لسيارة كتلتها 1000kg تسير بسرعة 72km/h. تمرين 2: كرة كتلتها 0.5kg على ارتفاع 20m. احسب طاقتها الكامنة وسرعتها عند وصولها الأرض.

للاستزادة: الفيزياء للسنة الرابعة متوسط و الفيزياء للسنة الثالثة متوسط.