شرح درس حفظ الطاقة – الطاقة وحفظها

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شرح درس حفظ الطاقة – الطاقة وحفظها

نبدأ على بركة الله

ملاحظة: عندما تتحرك كرة قريبا جدا من سطح الأرض يكون المجموع الكلي لطاقة وضع الجاذبية والطاقة الحركية في النظام مقدارا ثابتا ، وعند تغير ارتفاع الكرة تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة وضع ،  ولكن يبقى المجموع الكلي للطاقة هو نفسه .

حفظ الطاقة :

ينص قانون حفظ الطاقة على أنه في النظام المعزول المغلق ، لا تفنى الطاقة ولا تستحدث ، أي تبقى الطاقة محفوظة وتتحول من شكل إلى آخر .

حفظ الطاقة الميكانيكية :

في البداية سنتعرف على المقصود بالطاقة الميكانيكية E حيث أنها مجموع الطاقة الحركية وطاقة وضع الجاذبية للنظام . ويعبر عنها بالمعادلة :

E = KE + PE

الطاقة الميكانيكية لنظام تساوي مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع إذا لم يكن هناك أنواع أخرى من الطاقة .

حفظ الطاقة الميكانيكية :

عندما تكون الطاقة الميكانيكية محفوظة فإن مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع في النظام قبل وقوع الحدث تساوي مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع في النظام بعد الحدث .

عربة قطار الملاهي :

إذا أخذنا حالة عربة منفصلة من عربات قطار الملاهي ، وكانت العربة في حالة شبه سكون على قمة المنحدر الأول من سكة القطار المتعرجة فإن الطاقة الميكانيكية الكلية للنظام هي طاقة الوضع للعربة عند تلك النقطة ، وإذا كانت إحدى قمم المنحدرات التالية في السكة أعلى من قمة المنحدر الأول فإن العربة لن تتمكن كن صعودها ، لأن الطاقة اللازمة لذلك أكبر من الطاقة الميكانيكية في النظام .

تعليقا على هذا المثال نستنتج أنه كل ما كانت المنحدرات أكثر ارتفاعا كانت الطاقة اللازمة لصعودها أكبر من الطاقة للمنحدرات المنخفضة .

 

 

 

فقدان الطاقة الميكانيكية :

نلاحظ ان تذبذب البندول يتوقف في نهاية المطاف فأين تذهب الطاقة ؟

الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم . ولكنها تتحول من شكل إلى آخر . وعليه بإن الطاقة الميكانيكية يتم فقدها على شكل طاقة حرارية .

تحليل التصادمات :

لدينا 3 أنواع من التصادمات :

1- التصادم فوق المرن : التصادم الذي تزداد فيه الطاقة الحركية بعد التصادم عنها قبل التصادم .

2- التصادم المرن : التصادم الذي تبقى فيه الطاقة الحركية قبل التصادم وبعده متساويتين .

مثال توضيحي على التصادم المرن :

 كرة بلياردو تتحرك بسرعة v باتجاه أخرى ساكنة لها نفس الكتلة بعد التصادم .تسكن الكرة المتحركة وتتحرك الساكنة بسرعة v . الطاقة الحركية بعد التصادم تساوي الطاقة الحركية قبل التصادم .

3- التصادم عديم المرونة : التصادم الذي تقل فيه الطاقة الحركية بعد التصادم عنها قبل التصادم

 مثال توضيحي على التصادم عديم المرونة :

متزلج يتحرك بسرعة v نحو آخر ساكن له نفس الكتلة بعد التصادم .

* يلتصقان معا ويتحركان بسرعة 1/2 v

* الطاقة الحركية النهائية للمتزلجين = 1/4 الطاقة الحركية الابتدائية .

تم بحمد الله

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "

بالتوفيق للجميع ...^_^