كيف تتكون طاقة الوضع المختزنة في الكرة؟

كيف يتم إنشاء الطاقة الكامنة المخزنة في الكرة؟ تحتوي الفيزياء على العديد من الموضوعات المهمة التي تركز على الطاقة، ولكن هنا تسمى الطاقة الكامنة أو الطاقة المخزنة وترتبط بالموضع المخزن في الكرة.

يمكنك معرفة الأسباب الرئيسية التي أدت إلى موقع التخزين في مقال حول كيفية تكوين الطاقة الكامنة المخزنة في الكرة.

ما هي الطاقة الكامنة؟

• الطاقة الكامنة هي الطاقة التي تسمى الطاقة الكامنة التي يتم تخزينها في كل جسم.
  • هذا بسبب موقع الجسم أو الحالة التي هو عليها فيما يتعلق بالأرض أو موقعها.
• إنها طاقة الارتفاع وشكل من أشكال الطاقة الأساسية في الفيزياء حيث يُعطى الجسم طاقة كامنة وهذا نتيجة تأثير الجاذبية عليه.
  • أو من الممكن أن يستمد الجسم طاقته من تأثير مجال كهربائي يحتوي على شحنة كهربائية عليه.
• إنها شحنة كامنة يكتسبها الجسم عندما يقع تحت تأثير الجاذبية أو تحت تأثير مجال كهربائي إذا كان لديه شحنة كهربائية.
  • لذلك يطلق عليها خريطة محتملة ويمكن استخدام الرمز v للتعبير عن الطاقة الكامنة.
• هناك أشياء أخرى يمكن أن تكتسب الطاقة من خلال الجر، مثل النوابض أو الأجسام المرنة.
  • لكن كمية الطاقة تختلف بالإضافة إلى الاختلاف في مقدارها، وهذا يرجع إلى العوامل المختلفة التي تؤثر عليها.
  • على سبيل المثال، الأجسام التي لديها طاقة كامنة بسبب الجاذبية، تختلف كمية الطاقة باختلاف المسافة أو الارتفاع من سطح الأرض.
• فكلما زاد ارتفاع الجسم عن سطح الأرض، زادت الطاقة الكامنة المخزنة فيه، وهذا ما يحدث في الأجسام.
  • والتي لها علاقة كاملة بسبب قوة الشد، حيث كلما زادت قوة الشد، زادت الطاقة المخزنة.
• تقاس هذه الطاقة بالجول.

أنظر أيضا: مفهوم وطبيعة الضوء في الفيزياء

ما هو سبب تخزين الطاقة الكامنة في الكرة؟

نعلم أيضًا أن الطاقة الكامنة المخزنة في الكرة مرتبطة بموضعها أو ارتفاعها فوق سطح الأرض بسبب الجاذبية، لأنه كلما ارتفعت الكرة، زادت الطاقة المخزنة فيها.

بالإضافة إلى ذلك، كلما اقتربت الكرة من سطح الأرض، قل تأثير الجاذبية عليها، مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة الكامنة المخزنة فيها، والصيغة الرياضية للطاقة الكامنة هي كما يلي:

• ينص قانون الطاقة الكامنة على أنه كلما زاد تأثير قوة خارجية، مثل المجال المغناطيسي أو قوة الجاذبية، زادت كمية الطاقة المخزنة في الجسم.
• الطاقة الكامنة = كتلة الجسم x تسارع الجاذبية x (الارتفاع 1 – الارتفاع 0).
• طاقة الوضع الرأسي: هي كمية الطاقة المخزنة في الجسم وتقاس بوحدة تسمى الجول.
• كتلة الجسم م: هي كتلة الجسم، لكن وحدة القياس هي الكيلوجرام.
• كتلة الجسم ع: هي عجلة الجاذبية وتحتوي على 9.81 متر لكل ثانية مربعة.
• الارتفاع 1. h1: ارتفاع الجسم فوق أعلى نقطة ووحدته متر.
• ارتفاع الكائن 0. h0: هو ارتفاع الكائن عند النقطة السفلية ووحداته بالمتر.

ما هي أنواع الطاقة الكامنة الموجودة؟

هناك أنواع مختلفة من الطاقة الظاهرة ولكن هناك خمسة أنواع رئيسية من هذه الطاقة وهي كالتالي:

• الطاقة الكامنة الكيميائية هي الطاقة الكامنة المخزنة في ترتيب الذرات داخل الجزيئات. هنا عليك أن تكسر الروابط الكيميائية إلى طاقة أكبر من هذه الطاقة.
• طاقة جهد الجاذبية: هي الطاقة التي يمتلكها الجسم وفقًا لموقعه ومدى تأثير الجاذبية عليه.
• الطاقة الكامنة المرنة: هي الطاقة المخزنة عن طريق تشوه مادة مرنة مثل الزنبرك.
• الطاقة الكامنة الكهربائية هي طاقة كهربائية مخزنة على أجسام موصلة للكهرباء.
  • هذه الطاقة هي طاقة كامنة وتبقى كما هي ما لم تتأثر بجهد كهربائي خارجي.
• الطاقة النووية الكاملة هي كل الطاقة المخزنة الموجودة في نواة الذرة حيث ترتبط النيوترونات والبروتونات داخل تلك النواة بالقوة النووية.

تابعنا: ما هي الفيزياء وماذا تدرس؟

ما هي العوامل التي تؤثر على الطاقة الكامنة؟

هناك عدد قليل من العوامل التي تؤثر على الطاقة الكامنة، وهي كالتالي:

• تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حركية، بينما الطاقة الكامنة هي طاقة لم تحدث بعد، أي أن الطاقة الحركية تنشأ نتيجة حركة الجسم بسبب الجاذبية.
• تتأثر الطاقة الحركية بكتلة الجسم وسرعته.
• تختلف الطاقة الكامنة إلى حد ما عن الطاقة الحركية لأنها الطاقة الموجودة داخل الجسم حيث يمكن للجسم توليدها.
  • ويتم تحديد هذه الطاقة المتولدة حيث يوجد تشابه بينها وبين الطاقة الحركية.
• يعتمد ذلك على كتلة الجسم ومدى تأثير الجاذبية على الصعود والهبوط.

آثار التفاعلات الكيميائية على الطاقة الكامنة

• العامل الذي يساهم في تأثير التفاعل هو معدل التفاعل، والذي يؤثر كيميائيًا على الطاقة الكامنة للحركة.
  • تم إثبات هذه الآلية من خلال موضع منحنى الطاقة الكامنة.
• تعرف على مسار الحركة التفاعلية التي يرمز إليها ببعض المنحنيات التي تمثلها بيانياً.
  • معرفة الطاقة الكامنة وسر التفاعل، بالإضافة إلى التأثيرات الناتجة بينهما.

الطاقة الحركية للكرة على المستوى الأفقي

• هنا تحتاج الطاقة الحركية إلى معرفة مسار التفاعل عن طريق ربطها مباشرة بالمواد المتفاعلة.
  • عندما يعمل، يمكن أن يصل المنحنى إلى نقطة النهاية في الجزء العلوي من المنحنى.
  • والتي تتكون من المواد الناتجة تسمى المنتجات.
• أيضًا، بالنسبة للمنحنى النهائي الذي يحدد قمة الهرم حيث يظهر تأثير الطاقة الحركية، قد يحدث شيء مختلف.
• يتم ذلك من خلال نظرية الاعتقاد النشط الذي يحدث بدون محفز يظهر فيه المنحنى في الأعلى.

قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: الكتلة والوزن في الفيزياء

كيف يتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية؟

• يعد تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية إحدى النظريات الكيميائية التي تعتمد فيها على قوة الجسم الثابت.
  • يوضح هذا أنه عند حدوث لف الجسم الثابت حركيًا، يتم إنفاق الطاقة القصوى هنا.
• هنا يتم الاحتفاظ بالطاقة الكامنة، التي تؤدي إلى حركة الجسم، حيث يتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية.

استخدام الطاقة الكامنة لتوليد الكهرباء

• يمكن استغلال الطاقة المحتملة المخزنة في مياه الأنهار خلف السدود.
  • حيث تكون هذه السدود أماكن لحجز المياه.
  • توليد الكهرباء هو عملية توليد الكهرباء في محطات الطاقة الكهربائية.
• هنا، يتم تحويل الطاقة الكامنة للماء أولاً إلى طاقة حركية عندما يسقط الماء من أعلى على التوربينات التي تولد الكهرباء.
  • هذه هي الطريقة التي نحصل بها على الطاقة الكهربائية المستخدمة في إنارة المنازل.
• محطات توليد الكهرباء التي تولد الكهرباء من المياه في السدود ذات كفاءة عالية.
  • حيث توجد توربينات ومولدات تصل كفاءتها إلى 90٪ حيث تقوم بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
  • وهذا يحدث من خلال اندفاع المياه، الذي يستخدم لتوليد الكهرباء.
• ومع ذلك، تختلف قدرة كل سد مائي لتوليد الكهرباء وتعتمد على ارتفاع منسوب المياه الجوفية.
  • وكمية المياه المضغوطة في التوربين وكذلك جودة وكفاءة توربينات المحولات.

في نهاية هذا المقال، تعلمنا كيف تتشكل الطاقة الكامنة المخزنة في كرة، والتي تتشكل بسبب موقعها وارتفاعها فوق سطح الأرض، وتعلمنا كيفية استغلال طاقة الظاهر في توليد الكهرباء.