طاقة ميكانيكية: الفرق بين النسختين

يقصد عادة بالطاقة الميكانيكية لجسم ما مجموع [[طاقة حركة|طاقة حركته]] و [[طاقة الوضع]]. وللتفريق بين الطاقة الميكانيكية وغيرها من أنواع أخرى للطاقة ،للطاقة، نذكر هنا عدة من تلك الأنواع الأخرى :

* [[طاقة داخلية]] وهي طاقة تتعلق بالحالة المجهرية للجسم ،للجسم، وحركة الجزيئات فيه.

* [[طاقة كيميائية]] وهي تتمثل في الطاقة المخزونة في الأربطة بين الذرات في الجزيئات .

* [[طاقة نووية]] وهي [[تآثر قوي|التآثر القوي]] بين [[بروتون|البروتونات]] و [[نيوترون|النيوترونات]] في أنوية الذرات .

* طاقة الإلكترونات في الذرة حيث تتخذ كمات محدودة(quanta) في المدارات حول النواة . وهذه تُدرس في [[ميكانيكا الكم]]

و عندما يستطيل أو ينضغط الجسم المرن بمقدار x حيث ثابت مرونته k ،k، فإنه يخزن طاقة كامنة مرونية مقدارها:

Epe=k . x²/2

عندما يكون جسم كتلته M على ارتفاع H من سطح [[أرض|الأرض]] ، نقول أنه يخزن طاقة كامنة ثقلية [[طاقة الوضع]] مقدارها :

Ep= M .g . H

g عجلة الجاذبية الأرضية [[نيوتن /كيلوجرام]] ( N/Kg)

حيث Ek [[طاقة الحركة]] ,، Ep [[طاقة الوضع]] للجسم .

وكما تنص المعادلة فمجموع طاقة حركة الجسم وطاقة وضعه ثابت ،ثابت، وهي طاقته الميكانيكية .

تتغير طاقة الوضع لجسم بتغير ارتفاعه عن سطح [[أرض|الأرض]] . فإذا افترضنا مؤقتا أن طاقة الوضع لجسم على سطح الأرض تساوي صفرا ،صفرا، ثم قمنا بقذف حجر عموديا إلى أعلى ،أعلى، يبدأ الجسم [[طاقة حركة|بطاقة حركة]] عالية وما يلبث أن تهدأ سرعته رويدا رويدا بفعل [[جاذبية|الجاذبية]] أو [[ثقالة|الثقالة]] وتتحول طاقة حركته خلال ارتفاعه إلى طاقة وضع . حتى إذا وصل الحجر إلى أقصى ارتفاع له تكون كل طاقة حركته قد تحولت إلى طاقة وضع . ويبدأ الحجر بفعل طاقة الوضع التحرك ثانيا إلى أسفل حيث تزداد سرعته إلى أن يلتقي بالأرض ،بالأرض، عندئذ تكون طاقة وضعه (التي اكتسبها في العلاء ) قد تحولت إلى طاقة حركة ثانيا . وباصتدامه بالأرض تتحول طاقة حركته فورا إلى [[طاقة حرارية]]. وهذا يحقق قانون [[انحفاظ الطاقة]].

وفي كل نقطة من مسار الحجر أثناء الصعود والهبوط يكون مجموع طاقة حركته وطاقة وضعه ثابتا .أي إذا تزايدت واحدة تنقص الأخرى بنفس القدر .

وتـُقاس طاقة الوضع مثلما تقاس طاقة الحركة ،الحركة، بوحدة كيلوجرام .²متر . ⁻²ثانية أو [[جول]].

* أ-تحويل ميكانيكي - حراري ،حراري، مثل تحول طاقة حركة [[مركبة فضاء|مركبة الفضاء]] عند عودتها إلى الأرض ،الأرض، إذ يُنتج احتكاكها الشديد بالغلاف الجوي حرارة عالية .

* ب-تحويل ميكانيكي - كهربائي ،كهربائي، مثل عمل [[محول كهربائي|المحول الكهربائي]] تتحول طاقة حركته الدورانية إلى [[طاقة كهربائية]].

* ج-تحويل ميكانيكي - إشعاعي ،إشعاعي، ويتحقق هذا عندما يصدر [[إلكترون|إلكترونا]] سريعا شعاعا كهرومغناطيسيا في هيئة [[فوتون]].

* د-تحويل ميكانيكي - ميكانيكي ،ميكانيكي، عند اصتدام كرة البلياردو بكرة أخرى ،أخرى، بافتراض انه تصادم مرن (أي عندما تتحول طاقة الحركة بأكمله إلى طاقة حركة فقط من دون تحول جزء منها إلى طاقة حرارية أو تغير في الشكل (تهشم أو اعوجاج ).