قانون الطاقة الحركية

‘);
}

• الطاقة الحرارية Thermal Energy: هي الطاقة الناشئة من حركة ذرات الجسم عند اصطدامها ببعضها البعض.
• الطاقة الكهربائية Electrical Energy: هي الطاقة الناتجة من حركة الإلكترونات الحرة ذات الشحنة الموجبة والسالبة.
• الطاقة الإشعاعية Radiant Energy: هي الطاقة التي تنتقل في الفضاء، ومنها الأشعة الفوق بنفسجية، وأشعة غاما.
• الطاقة الصوتية Sound Energy: وهي الطاقة الناتجة من اهتزاز الجسم، إذ تنتقل الطاقة الصوتية عبر الأوساط المختلفة ولا يمكنها الانتقال في الفراغ.
• الطاقة الميكانيكية Mechanical energy: هي الطاقة المخزنة الكامنةفي الجسم والطاقة الحركية الخاصة به مجتمعة، ومثال عليها: حركة الأقمار الصناعية وحركة السيارات.

الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجةً لحركته، وهي تنقسم لأنواع عديدة، وهي الطاقة الحرارية والميكانيكية والضوئية والصوتية والإشعاعية والكهربائية.

قانون الطاقة الحركية

ما هي وحدة قياس الطاقة الحركية؟

يوضح قانون الطاقة الحركية العلاقة بين كتلة جسم ما ووحدتها (كغ)، والسرعة اللازمة لنقله من مكان لآخر ووحدتها (م/ث)، وعليه فإن الوحدة الخاصة بالطاقة الحركية للجسم هي (كغ.م²/ثانية²)، وهي وحدة الجول.^[٣]

وفيما يأتي قانون الطاقة الحركية:^[٣]

بالكلمات: الطاقة الحركية = 0.5 *(الكتلة * السرعة²)

بالرموز: ط.ح = 0.5 * ك * ع ²

تعتمد الطاقة الحركية على كتلة الجسم وسرعته، وتقاس بوحدة الجول وهي تعادل (كغ.م²/ثانية²).

اشتقاق قانون الطاقة الحركية

ما هي خطوات اشتقاق قانون الطاقة الحركية؟

تنتج الطاقة الحركية من الشغل المبذول بقوة ما على كتلة جسم معين ليتحرك، ويمكن اشتقاققانون الطاقة الحركية على النحو الآتي:^[٤]

• نضع قانون الشغل: الشغل = القوة * المسافة
• قانون القوة هو: القوة (ق) = الكتلة (ك) * التسارع (ت)
• نعوض قانون القوة بقانون الشغل: الشغل (ش) =الكتلة (ك) * التسارع (ت) *المسافة (ف)
• وباستخدام قانون نيوتن في الحركة للتعوض في قيمة التسارع، ت = (ع2² -ع1 ² )/ 2 ف، تصبح صيغة المعادلة كالآتي:

ش = ق * ف

ش= (ك*ت) *ف

ش = ك* ((ع2 ²-ع1 ²)/ 2ف) * ف

ش = ك * (ع2 ²-ع1 ²)/2

ش = 1/2*ك*ع2 ² _ 1/2*ك*ع1 ²

• ومما سبق، وبما أن (ع) هي السرعة وبما أنّ مقدار صافي الشغل يساوي مقدار التغير في الطاقة الحركية، فإنّ:

الطاقة الحركية (ط.ح) = 1/2 * ك * ع ²

قانون الطاقة الحركية، هو قانون انبثق من مقدار شغل ما بُذل بقوة ما على كتلة جسم معين ليتحرك.

مثال على قانون الطاقة الحركية

ما هي الطاقة الحركية للاعب وزنه يساوي 80 كغ، إذا علمت أنه يتحرك بسرعة مقدارها 10 م/ث؟^[٥]

الحل:

ط.ح = 1/2 * ك * ع ²

ط.ح = 1/2 * 80 * (10) ²

ط.ح = 4 كغ.م²/ث²

ط.ح = 4 جول.

يمكن التعويض في قانون الطاقة الحركية للوصول إلى الإجابة الصحيحة بسرعة وسهولة.

المراجع[+]

1. ↑“What is kinetic energy?”, khanacademy, Retrieved 26/3/2021. Edited.
2. ↑“Kinetic Energy”, byjus, Retrieved 19/3/2021. Edited.
3. ^^أب“Kinetic Energy”, physicsclassroom, Retrieved 19/3/2021. Edited.
4. ↑“What is kinetic energy?”, www.khanacademy.org, Retrieved 30/03/2021. Edited.
5. ↑“7.2 Kinetic Energy”, opentextbc, Retrieved 19/3/2021. Edited.