قانون حفظ الطاقة الحركية

الطاقة الحركية

تعتبر الطاقة الحركية أحد أنواع الطاقة التي يكتسبها جسم ما نتيجة حركته، وتساوي ذلك الشغل اللازم لزيادة سرعة الجسم من السكون إلى الحركة وفقاً لسرعة ما بغض النظر عن سرعته كانت مستقيمة أو زاوية، وإنّ مقدار الطاقة الحركية يعتمد على مجموعة من العوامل منها سرعة الجسم التي تزداد كلما زادت سرعة الجسم، والكتلة حيث ترتبط كتلة الجسم وطاقته الحركية بعلاقة طردية.

حفظ الطاقة الحركية

يُمكن للجسم المُقتني للطاقة الحركة نتيجة زيادة تسارعه الاحتفاظ بها قدر الإمكان دون حدوث تغيير عليها، ويشترط في ذلك ألا يتعرض الجسم لأي احتكاك طيلة فترة حركته، وليصار إلى إيقاف الجسم المتحرك وإعادته إلى حالة السكون لا بد من بذل مقدار شغل يتساوى مع مقدار الطاقة الحركية للكبح.

قانون حفظ الطاقة الحركية

يُعرف أيضاً بانحفاظ الطاقة أو بقاء الطاقة وهو أحد القوانين الفيزيائية، ويشار به إلى عدم فناء الطاقة وعدم القدرة على خلقها من العدم إنما يمكن تحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة، ويقصد بهذا القانون أنّ الطاقة تبقى في نظام معزول نظراً لعجزها عن خلق ذاتها.

أهمية قانون حفظ الطاقة الحركية

يحظى قانون حفظ الطاقة الحركية بأهمية كبيرة إذ يُعّد من أكثر المبادئ الأساسية أهمية في العلوم، وينص على: كمية الطاقة الكُلية في نظام مغلق لا تتغير، ويقصد بنظام مُغلق أنّه نظام لا يمكنه تبادل الطاقة أو المعلوماتي آو مادة أو تآثر داخل البيئة المحيطة به.

يُشار إلى أنّ الفضل في إيجاد قانون انحفاظ الطاقة يرجع إلى جاليليو، حيث جاء به سنة 1638م بعد إجرائه دراسته حول حركة البندول؛ إذ لاحظ أنّه يتحرك من طاقة الوضع إلى الطاقة الحركية كلما اهتز البندول وعاد إلى وضعه الأصلي، وفي الفترة بين 1676-1689م عاود جوتفريد لايبنتز صياغة الطاقة المصاحبة للحركة رياضياً فوضع قانوناً لطاقة حركة متناسبة؛ ويعبر عنه رياضياً: Σmivi2.

من خير الأمثلة على انحفاظ الطاقة هو انطلاق مركبة فضائية نحو الفضاء، إذ يستلزم الأمر احتراق الوقود أي وجود طاقة كيميائية لغايات الإقلاع؛ وبذلك فإنّها تكتسب طاقة الحركة المطلوبة للوصول إلى سرعة المدار، فتدخل هذه المركبة ضمن نطاق انحفاظ الطاقة نظراً لثبات طاقة الحركة التي تمتلكها عند دورانها إثر فقدان أي عامل احتكاك في طريقها وفور دخولها في نطاق الغلاف الجوي للأرض في طريق عودتها تتوّلد قوة احتكاك كبيرة فتتحول طاقتها الحركية إلى طاقة حرارية وتُشكّل تهديداً مباشراً على حياة الروُاد الراكبين.