ما هي طاقة الحركة
تعريف طاقة الحركة
تُعرف الطاقة الحركية بأنها شكل من أشكال الطاقة التي يمتلكها جسم أو جزيء بسبب حركته؛ أي أن مقدار الشغل المبذول على جسم عن طريق التأثير عليه بمقدار من القوة، يؤدي إلى زيادة سرعة الجسم، مما يؤدي إلى اكتساب الجسم طاقة حركية، وبالتالي فإن الطاقة الحركية صِفة للأجسام المُتحركة فقط، مع الأخذ بعين الاعتبار أن الطاقة الحركية المُكتَسبة من قِبل جسم ما لا تعتمد فقط على سرعته، وإنما على كتلته أيضاً، وقد تكون الطاقة الحركية على شكل انتقال من نقطة إلى أخرى على طول مسار ما، أو على شكل دوران حول مِحور ما، أو على شكل اهتزاز لجزيئات الجسم، أو أي صورة تتضمن خليطاً من الأشكال السابقة للحركة.[1]
قانون الطاقة الحركية
يمكن حساب قيمة الطاقة الحركية التي تمتلكها الأجسام من خلال المعادلة الآتية:[2]
- ط ح = 0.5 × ك × ع2.
- حيث ط ح: هي الطاقة الحركية للجسم، وتقاس بوحدة الجول، والتي تُساوي كغ×م2/ث2.
- ك: هي كتلة الجسم وتُقاس بالكيلوغرام.
- ع: هي سرعة الجسم وتقاس بوحدة م/ث.
مثال على حساب الطاقة الحركية
ما هي الطاقة الحركية لمركبة كتلتها تساوي 1500كغ، وتسير بسرعة تبلغ 14م/ث؟[2]
لحساب قيمة الطاقة الحركية للسيارة، لا بد من تطبيق القانون عن طريق الخطوات الآتية:
- ط ح = 0.5×ك×ع2
- ط ح= 0.5×1500×(14)2
- ط ح= 147,000 جول، أو 147 كيلوجول.
بعض الحقائق حول قانون الطاقة الحركية
فيما يأتي أهم الأمور التي يُمكن ملاحظتها من خلال معادلة الحركة السابقة:[3]
- تعتمد الطاقة الحركية لجسمٍ ما على مُربع سرعة هذا الجسم؛ وهذا يعني أنه عندما تتضاعف سرعة الجسم مرة، فإن طاقته الحركية تتضاعف أربع مرات، وعلى سبيل المثال فإن السيارة التي تسير بسرعة 60 ميل/الساعة، تملك أربع أضعاف الطاقة الحركية لسيارة تسير بسرعة 30 ميل/الساعة، وهذا يعني وجود فرصة مُضاعفة بمقدار أربع مرات للموت وحدوث أضرار جسيمة لا تُحمد عُقباها.
- يجب أن تكون قيمة الطاقة الحركية دائماً موجبة أو تساوي صفراً، أما السرعة فمن الممكن أن تكون قيمة موجبة أو سالبة، ولكن الطاقة الحركية تعتمد على مربع السرعة، وبالتالي قيمتها دائماً موجبة.
- الطاقة الحركية ليست قيمة مُتّجهة؛ أي أن الطاقة الحركية التي تمتلكها كرة بيسبول تم رميها إلى اليمين بسرعة 5 م/ث، هي ذات القيمة للطاقة الحركية التي تمتلكها كرة بيسبول تم رميها بسرعة 5 م/ث إلى الأسفل.
المراجع
- ↑ "Kinetic energy", www.britannica.com, Retrieved 22-5-2019. Edited.
- ^ أ ب "Potential and Kinetic Energy", www.mathsisfun.com, Retrieved 22-5-2019. Edited.
- ↑ "What is kinetic energy?", www.khanacademy.org, Retrieved 22-5-2019. Edited.
