عندما تسقط الكرة من ارتفاع، فإنها تكتسب طاقة  مع بداية العام الدراسي الجديد، يبحث العديد من الطلاب والطالبات عن إجابات لبعض الأسئلة المهمة في العلوم، مثل سؤال يكتمل عندما تسقط الكرة من ارتفاع. ما الذي يكتسب الطاقة ؟، والإجابة على هذا السؤال ستجدها بالتفصيل في هذا المقال في إحدى المجلات. نوع من الطاقات، وله قوانينه الخاصة التي تشرح هذه الظاهرة بطريقة علمية، ويقدم مقرر العلوم شرحًا علميًا دقيقًا للعديد من الظواهر التي تحيط بنا.

عندما تسقط الكرة من ارتفاع، فإنها تكتسب طاقة

  • كل الظواهر والأشياء من حولنا ستوجد إما في حالة راحة أو في حالة حركة.
  • كل من هذه الظواهر لها مجموعتها الخاصة من القوانين والتفسيرات.
  • ووجد الطلاب في كتاب العلوم في أحد الصفوف الابتدائية سؤالًا تسبب لهم في إرباك كبير.
  • وأرادوا معرفة الإجابة على هذا السؤال بطريقة علمية، وأرادوا معرفة التفسير المنطقي لهذه الإجابة.
  • السؤال أكثر اكتمالا. عندما تسقط الكرة من ارتفاع، ما الذي تكتسبه من الطاقة؟
  • الجواب على هذا السؤال: يتم اكتساب الطاقة الحركية.
  • بالطبع، عندما تسقط الكرة من مكان مرتفع، فإن هذا الخريف سينتج طاقة حركية.
  • في البداية كانت في حالة راحة، وكانت الطاقة الكامنة في هذه الحالة عالية، ثم بسبب بعض التأثيرات الخارجية، تحول الباقي إلى حركة.
  • لكي تؤثر طاقة الحركة على المادة، يجب أن يكون هناك تأثير خارجي يحفز الكرة للقيام بهذا النشاط.
  • قد يكون التأثير الخارجي هو الرياح أو شخص يركل الكرة أو عوامل أخرى.
  • إذا استنتجنا من هذه الإجابة أن حركة أي مادة ترجع إلى وجود تأثير خارجي.
  • هناك أشكال وأنواع مختلفة من الطاقة في المواد من حولنا، بما في ذلك الطاقة الكامنة والطاقة الحرارية والطاقة الكهربائية والطاقة النووية والطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.
  • الطاقة الكيميائية، الطاقة المشعة، الطاقة الشمسية، الطاقة البترولية، وطاقة الوقود.

عندما تسقط الكرة من ارتفاع مرتفع

  • كما أشرنا، فإن سقوط الكرة من ارتفاع مرتفع ينتج عنه طاقة حركية.
  • الطاقة الحركية هي الطاقة التي تنتج من العمل، وتتسبب في انتقال المادة من الراحة.
  • تتأثر حركة الجسم بشكل أو بآخر حسب كتلة المادة وسرعتها.
  • الطاقة الحركية هي الطاقة التي تنتج عن حركة الجسم، وتتسبب في انتقال الجسم من نقطة إلى أخرى.
  • تكون حركة المادة في خطوط مستقيمة، أو بالتناوب، وتتسبب الحركة في اهتزاز عام للجسم.
  • يظل الجسم في حالة حركة، حيث لا تفقد طاقة الحركة، إلا إذا كان هناك عامل مؤثر أدى إلى تكوين الاحتكاك، مما تسبب في فقدان الجسم لطاقة الحركة، وانتقل مرة أخرى إلى طاقة راحة.
  • توصل العلماء إلى قانون يسمى قانون الحفاظ على الطاقة. يوضح هذا القانون أن جميع الأجسام المادية تحتفظ بطاقتها إذا لم يكن هناك قيود على هذه الطاقة.
  • بالنظر إلى مثالنا، ستستمر الكرة في السقوط حتى تصطدم بالأرض، وفي هذه الحالة ستتحول الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة.
  • ويمكن أن تغير الطاقة في الأجسام المادية صورتها.
  • أبسط مثال على ذلك هو أن الكائن الحي يأكل ويشرب، وداخله تحدث عملية الهضم، والتي كانت نتيجة تكوين طاقة تفاعل كيميائي معينة، والتي تنتج بعد ذلك الحركة.
  • يتم قياس الطاقة الحركية بالجول.
  • 1 جول = 1 كيلوجرام. 2 متر. ثانية −2

أشكال الطاقة

  • عندما تسقط الكرة من ارتفاع، تكتسب الطاقة الحركية. في هذا المثال، يتم تحويل الطاقة الكامنة وطاقة الراحة إلى طاقة حركية.
  • توجد أنواع مختلفة من الطاقات، وتتحول الطاقة من نوع إلى آخر إذا كان هناك تأثير.
  • لذلك، لا تفقد الطاقة أبدًا، بل تغير نوعها فقط، وتتغير بين الطاقة الكيميائية، والطاقة الحرارية، والطاقة الكهرومغناطيسية، والطاقة الكامنة، والطاقة الكهربائية، والطاقة النووية، وغيرها.
  • إذا نظرت إلى المصباح الكهربائي، ستجد أنه يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية وطاقة حرارية.
  • وإذا قمت بتثبيت مولد على خطوة، أثناء تحرك الدراجة، سيتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
  • وعندما تستخدم فرامل السيارات ينتج احتكاكًا يحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية.
  • في المركبات ووسائل النقل، بسبب احتراق الوقود، يتم إنتاج الطاقة الحركية والمركبة تتحرك.
  • وإذا كنت تريد حساب كمية الطاقة المنتجة، فعليك النظر إلى متغيرين أساسيين.
  • المتغير الأول هو سرعة الجسم، والمتغير الثاني هو كتلته.
  • والقانون العام للطاقة الحركية هو 1/2 حاصل ضرب الكتلة مضروبة في مربع السرعة.
  • من خلال هذا القانون، يمكن الإجابة على العديد من الأسئلة والقضايا الرياضية المختلفة.
  • إذا كنت على دراية بكتلة الجسم وسرعته جيدًا، فستتمكن من معرفة مقدار الطاقة الحركية التي ينتقل بها.
  • لذلك، إذا أراد الطالب معرفة إجابة أي سؤال، فعليه أولاً أن ينظر إلى قيمة الكتلة وقيمة السرعة.

شرح قانون الحركة

  • يوضح لك هذا القانون العلاقة المباشرة بين الحركة والسرعة.
  • كلما زادت سرعة أي جسم مادي، زادت الطاقة الحركية، وإذا تضاعفت السرعة، فهذا يعني أنه سيقطع أربعة أضعاف المسافة التي قطعها بسرعة عادية.
  • غالبًا ما يستخدم هذا القانون من قبل السائقين، لمعرفة سرعة السيارة والمدة التي ستستغرقها للوصول إلى الهدف المحدد.
  • إذا كانت السيارة تسير على طريق بسرعة 60 ميلاً في الساعة، فإن الطاقة الحركية تبلغ حوالي 30 ميلاً في الساعة.
  • إذا زادت السرعة زادت القوة، ويؤخذ هذا القانون في الاعتبار عند وضع القوانين المنظمة لسير سير المركبات في الشوارع، للتأكد من أنها تسير بالسرعة المحددة للحيلولة دون إصابة أي سائق.
  • لذلك، فإن التأثير الرئيسي للطاقة الحركية هو مربع السرعة.
  • والطاقة الحركية دائمًا لها قيمة، ولا يمكن أبدًا أن يكون لها قيمة سلبية.
  • إما أن تكون قيمة الطاقة الحركية صفراً إذا كان الجسم في حالة راحة كاملة، أو تكون القيمة موجبة إذا تحرك الجسم بسبب وجود أي تأثير خارجي.
  • عند قياس قيمة الطاقة الحركية، لا يؤخذ الاتجاه في الاعتبار.
  • في المثال الذي ذكرناه، إذا قفزت الكرة لأعلى أو لليمين أو لليسار، فلن يؤثر ذلك على قيمة الطاقة الحركية المرتبطة بها