الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية …تعد الطاقة الكامنة والطاقة الحركية من بين أكثر أنواع الطاقة فعالية في حياتنا اليومية ، ويتم تعريف الطاقة الحركية ببساطة على أنها الطاقة المكتسبة من خلال حركة الجسم ، بينما يتم تعريف الطاقة الكامنة على أنها طاقة. يخزن الجسم نتيجة كونه في وضع معين أثناء الراحة. ومع ذلك ، فإن الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية لا يقتصر على هذا.
في حين أن هناك العديد من الاختلافات بين الطاقة الكامنة والطاقة الحركية في كثير من النواحي ، والعلاقة بينهما متبادلة ، فهناك أيضًا طرق الحساب ، والعوامل التي تؤثر على كل منهما ، وكذلك الاختلافات الأخرى التي سنشرحها بالتفصيل.
1- الفرق من الناحية المفاهيمية بين الطاقة الكامنة والحركية
المحتويات
- الطاقة الكامنة: شكل من أشكال الطاقة التي يستريحها الجسم بسبب موقعه النسبي بالنسبة للأجسام الأخرى. يصفه بعض العلماء بأنه قياس قدرة الجسم على فعل الأشياء وإنتاج الحرارة والطاقة.
- الطاقة الحركية: مقدار الشغل الذي يجب القيام به لنقل الجسم من حالة السكون إلى حالة الحركة من خلال تطبيق قوة تمنحه سرعة معينة. مثال على ذلك هو مقدار العمل المطلوب لتحريك شيء مثل قطار الملاهي في مدينة ملاهي من مكان إلى آخر على طول الطريق.
2- الاختلاف بينهما من حيث قوانين المحاسبة
- يتم تمثيل الطاقة الكامنة بالرمز(ل) أو (PE) محسوبة من العلاقة:
E = م * ز * ح
أين:
م: كتلة الجسم (كجم).
ح: ارتفاع الجسم عن الأرض ويقدر بـ (م).
ز: تسارع الجاذبية يساوي 9.8 (م / ث ^ 2).
- يتم تمثيل الطاقة الحركية بالرمز (KE) وتحسب من العلاقة:
KE = (1/2) * m * v ^ 2
أين:
م: كتلة الجسم (كجم).
v ^ 2: هي مربع سرعتها المقدرة بالسرعة (v) (m / s).
3 – الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية بوحدات القياس
تقدر الطاقة الكامنة والحركية بالجول ، والجول يساوي قوة نيوتن واحد (N) يحرك الجسم مسافة متر واحد ، أو يمكن تقديرها على أنها (كجم * م ^ 2 / ثانية ^ 2). . في حالة حساب الطاقة الكامنة في الربيع أو الربيع ، تقدر بالنيوتن (N).
4 – الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية من حيث العوامل المؤثرة
تتأثر الطاقة الكامنة للجسم بعاملين رئيسيين:
- تزداد الطاقة الكامنة لجسم ما مع ارتفاعه فوق سطح الأرض.
- مع زيادة كتلة الجسم في نفس المكان ، تزداد طاقته الكامنة أيضًا.
بالنسبة للطاقة الحركية لجسم ما ، تتأثر قيمته بما يلي:
- كتلة الجسم التي تزداد فيها الطاقة الحركية لجسم ما مع زيادة كتلته.
- مع زيادة سرعة الجسم ، تزداد الطاقة الحركية للجسم أيضًا.
5- الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية من حيث أشكال التحول لكل منهما
- يمكن تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية وكهربائية وحرارية ونووية وكيميائية وكهرومغناطيسية.
- يمكن أن تكون الطاقة الحركية صوتية وميكانيكية وكهربائية ومشعة وحرارية.
6 – الفرق بين الطاقة الكامنة والحركية من حيث الخواص
توجد فروق كثيرة بين الطاقات الكامنة والحركية من حيث الخواص على النحو التالي:
خصائص الطاقة الكامنة
- لا يمكن نقل الطاقة الكامنة بين الأشياء.
- يمكن تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية.
- تعتمد الطاقة المخزنة في الجسم على خصائصه الفيزيائية وموقعه بالنسبة للأجسام الأخرى (على سبيل المثال ، ارتفاع الكرة فوق سطح الأرض).
- الطاقة الكامنة هي خاصية للنظام ، وليست خاصية للجسم. بالنسبة لنظام يتكون من الأرض والكرة الصاعدة ، تزداد الطاقة الكامنة مع زيادة المسافة عن بعضهما البعض.
- تعتمد الطاقة الكامنة لنظام من الجسيمات (مثل الإلكترونات) فقط على مواقعها الأولية والنهائية ، أي مستقلة عن المسار الذي سلكته الجسيمات قبل الانهيار.
- تكون قيمة الطاقة الكامنة أعلى عندما يكون الجسم في حالة راحة وتنخفض عندما يبدأ الجسم في الحركة.
- الطاقة الكامنة لجسم ما تتناسب طرديًا مع كتلته وارتفاعه من سطح الأرض.
خصائص الطاقة الحركية
- يمكن نقلها بين الأشياء مثل الاصطدامات.
- الطاقة الحركية لجسم ما تتناسب طرديا مع مربع سرعته.
- الطاقة الحركية لها قيمة موجبة أو يمكن أن تكون مساوية للصفر عندما يتوقف الجسم عن الحركة.
- تزيد قيمتها أو تنقص مع تغير السرعة.
- يصبح أكبر للأجسام الثقيلة.
- تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة.
- في حين أن السرعة ثابتة ، فإن قيمتها لا تتغير مع التغير في مدار الجسم.
- الكائن المتحرك له قيمة بغض النظر عن اتجاه الحركة.
- قيمة ثابتة إذا كانت سرعة الجسم ثابتة ، حيث يحافظ الجسم على نفس القدر من الطاقة الحركية حتى يتباطأ أو يتسارع.
أمثلة عملية للطاقة الكامنة والحركية في حياتنا
- حركة السيارات على الطرق.
- ممارسة الرياضة ، مثل الجري.
- حركة أمواج البحر.
- المياه المتدفقة من السدود.
- طواحين الهواء.
- السفينة الدوارة.
- محطات الطاقة الكهرومائية.
- مدار الإلكترونات حول النواة الذرية. كل ما سبق أمثلة على الطاقة الحركية في حياتنا. في أثناء:
- المياه الراكدة خلف السدود.
- اصطدام بنزين بخزان وقود سيارة متوقفة.
- كرة هدم المباني.
- القوس والسهم.
- الطاقة الكامنة لنابض ممتد أو مضغوط.
- تراكم الثلج على قمم الجبال .. أمثلة على الطاقة الكامنة التي نواجهها في حياتنا. يوضح الفيديو أدناه الأشكال المحتملة والحركية للطاقة التي نواجهها وتطبيقاتها العملية.
العلاقة بين الطاقة الكامنة والطاقة الحركية
نظرًا لأن العلاقة بينهما متبادلة ، يمكن أن تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية والعكس صحيح.في مدينة الألعاب ، تمتلك السفينة الدوارة طاقة كامنة عندما تكون في ذروتها. تتحول هذه الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية بمجرد دخولها في السقوط الحر وتكتسب بعض السرعة.