ما هو نوع الطاقة للكتاب الذي يوضع على الطاولة؟ لا بد من وجود أنواع عديدة من الطاقات حولنا، لأن لكل منها خصائص وعوامل تؤثر عليها بشكل مباشر، مما يحدث تحولات طاقية تخلق مساحة من الأسئلة المثيرة في مجال الفيزياء. ولعل سؤالنا السابق هو أحد تلك الأسئلة البسيطة التي يمكن أن تكون أساساً لآفاق أكثر تعقيداً، وها نحن انتهينا… مقالنا التالي عبر موقع مرجعي وسنقوم بشرح نوع هذه الطاقة ومفهومها وعلاقتها الرياضية بالإضافة إلى أشكالها المختلفة.
ما هو نوع الطاقة للكتاب الذي يوضع على الطاولة؟
ما نوع الطاقة التي يحملها كتاب ملقى على الطاولة؟ سؤال فيزيائي مهم جوابه يعكس نوع مهم من الطاقة الموجودة حولنا. الجواب الصحيح هو: (1)
- الطاقة المحتملة، وتسمى أيضًا الطاقة المحتملة.
ويشير مفهوم الطاقة الكامنة إلى الطاقة المخزنة في الجسم بسبب وجودها في موقف معين، ويمكن ملاحظتها عند تحويلها إلى طاقة أخرى وفقا لمبدأ حفظ الطاقة: “الطاقة لا يمكن تدميرها أو تأتي إلى الوجود من العدم، بل يتحول من صورة إلى أخرى بلا زيادة ولا نقصان». ومن الأمثلة على ذلك كرة تتدحرج على منحدر، حيث تتحول طاقتها الكامنة إلى طاقة حركية.
أنظر أيضا: عملية التخمير تنتج الطاقة دون استخدامها
حساب الطاقة المحتملة
تقاس طاقة الوضع أو الطاقة الكامنة كغيرها من الطاقات بالجول الواحد، ويتم حساب قيمتها الرياضية على أساس العلاقة: إب = ملغ; وشرح رمز العبارة السابقة هو كما يلي:
- الجيش الشعبي: الطاقة المحتملة هي واحدة من الجول.
- ح: ويبلغ ارتفاعه مترا واحدا.
- م: كتلة الجسم تساوي كيلو جرامًا واحدًا.
- ز: تسارع الجاذبية هو ms^-2.
وبناء على هذه العلاقة نلاحظ أن طاقة الوضع للجسم، أي طاقة الكتاب المستقر على الطاولة، ترتبط ارتباطا مباشرا بكتلة الكتاب وارتفاعه عن سطح الأرض، حيث أنها تزداد بزيادة ارتفاعه عن سطح الأرض. أي من العاملين السابقين، ويتناقص بانخفاضهما وفق علاقة طردية. (1)
أنظر أيضا: مساهمات العلماء في تطوير الطاقة ومواردها
أشكال الطاقة المحتملة
لا تقتصر طاقة الوضع على نوع واحد، بل تتنوع لتوجد بأشكال مختلفة، ولكن مع الحفاظ على المفهوم العام ثابتًا، ومن أشكالها نذكر: (2)
الطاقة الكامنة الجاذبية
هي الطاقة المخزنة في جسم موضوع على ارتفاع معين من سطح الأرض، بحيث يكون لهذا الجسم طاقة تتناسب طرديا مع كتلته وطوله، وبينما يقع الجسم تحت تأثير وزنه فإن طاقة وضع الجاذبية الخاصة به سوف تتحول تدريجياً إلى طاقة حركية تصل قيمتها إلى أقصى حد قبل أن تصل إلى سطح الأرض. يتم تحويل الطاقة الكامنة بالكامل إلى طاقة حركية.
الطاقة الكامنة المغناطيسية
يتكون المغناطيس من قطبين، موجب وسالب. يولد هذان القطبان مجالًا مغناطيسيًا يؤثر على الأجسام المعدنية الموجودة في المجال. ولذلك، فإننا نسمي الطاقة المخزنة في المجال المغناطيسي طاقة الوضع.
الطاقة الكهربائية الكامنة
عند فصل الشحنات الكهربائية، سيتشكل فرق جهد كهربائي يؤثر على الإلكترونات سالبة الشحنة، فيمنحها طاقة وضع كهربائية تدفعها للتحرك نحو القطب الموجب لتوليد تيار كهربائي.
الطاقة الكامنة الكيميائية
هي الطاقة التي تمتلكها المادة، بحسب تركيبها ونوعها وعدد الروابط التي تدخل بها المادة في تفاعلات يتم التعبير عنها بشكل آخر كالحرارة. على سبيل المثال، عندما يتعرض الوقود الأحفوري للنار، فإن طاقته الكيميائية الكامنة تتحول إلى حرارة، نتيجة تفاعل الاحتراق الذي يحدث.
طاقة مرنة
الطاقة المرنة هي نتيجة الارتطام بجسم مرن بقوة تحدث تغيراً في هذا الجسم في حدود خاصية مرونته، فتعطيه طاقة تزداد بزيادة القوة المؤثرة وتتناقص مع نقصانها، ولكن عندما تختفي القوة المطبقة، والطاقة الكامنة لهذا الجسم سوف تعبر عن نفسها في الطاقة الحركية.
أنظر أيضا: بحث حول الطاقة الشمسية واستخدامها
وهنا وصلنا إلى نهاية مقالتنا ما هو نوع الطاقة للكتاب الذي يوضع على الطاولة؟ تحدثنا فيه عن مفهوم طاقة الوضع، وكيفية حسابها بناءً على علاقتها الرياضية، مع توضيح أشكالها الخمسة الموجودة في الظواهر المختلفة.
(علامات للترجمة)أشكال الطاقة الكامنة (ر)طاقة الجاذبية الكامنة (ر)حساب الطاقة الكامنة (ر)للطاقة الكامنة المغناطيسية