طاقة الوضع المخزنة في كرة ترجع إلى ؟، أحد أهم أسئلة الفيزياء لأن هذا السؤال يحتوي على العديد من المصطلحات والمفاهيم الفيزيائية مثل طاقة الوضع التي تحتاج إلى توضيح لفهم السؤال وفي هذا المقال سنجيب على هذا السؤال الفيزيائي بالتفصيل .
ما هي الطاقة المحتملة
الطاقة الكامنة (بالإنجليزية: المحتملة الطاقة) أو الطاقة الكامنة يتم تخزينها بسبب وضعية الجسم أو موقعه أو حالته. وتسمى أيضًا طاقة الارتفاع وهي أحد الأشكال الأساسية للطاقة في الفيزياء. يتلقى الجسم الطاقة الكامنة من تأثير الجاذبية الأرضية أو تأثير المجال الكهربائي.
وهناك أيضًا أجسام تكتسب طاقة الوضع من قوة الشد المؤثرة عليها، مثل الزنبرك، أو الأجسام المرنة، ويختلف مقدار وكمية طاقة الوضع باختلاف العامل المؤثر عليها. فمثلاً الأجسام التي لها طاقة وضعية مخزنة تحت تأثير الجاذبية الأرضية، حيث تتغير كمية هذه الطاقة باختلاف المسافة، ويحدث نفس التغيير أيضاً في الأجسام التي تكون فيها قوة الشد، كلما زادت الطاقة المخزنة فيها كوحدة الجول.
ترجع الطاقة الكامنة المخزنة في الكرة إلى …
إن الطاقة الكامنة المخزنة في الكرة ترجع إلى موقعها أو ارتفاعها عن سطح الأرض، وهذا نتيجة لتأثير الأرض. فكلما ارتفعت الكرة عن سطح الأرض، زادت الطاقة المخزنة بداخلها. والعكس تماماً، لأنه كلما اقتربت هذه الكرة من سطح الأرض، قل تأثير الجاذبية عليها، مما يعني نقصان الكمون أو طاقة الوضع المخزنة داخل الكرة، وهذا ما يثبته قانون طاقة الوضع والتي تنص على أنه كلما زادت قوة جذب خارجية مثل المجال المغناطيسي أو تأثير الجاذبية على الجسم، زادت طاقة الوضع المخزنة فيه، وتكون صيغة طاقة الوضع كما يلي:
الطاقة الكامنة = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية × (ارتفاع الجسم 1 ارتفاع الجسم 0) (V=m×g (h1 h0)
لذا:
- الطاقة الكامنة → V: هي كمية الطاقة الكامنة المخزنة في الجسم، والتي تقاس بالجول.
- كتلة الجسم → م: هي مقدار كتلة الجسم وتقاس بالكيلو جرام.
- كتلة الجسم → G: هي مقدار تسارع الجاذبية الأرضية وهي 9.81 متر/ثانية مربعة.
- ارتفاع الجسم ← h1 : هو مقدار ارتفاع الجسم عند أعلى نقطة ويقاس بالمتر.
- ارتفاع الجسم0 ← h0: هو مقدار ارتفاع الجسم عند النقطة السفلية ويقاس بالمتر.
أنواع الطاقة المحتملة
الطاقة الكامنة تأتي في أشكال وأنواع عديدة، ولكن هناك خمسة أنواع رئيسية:
- طاقة وضع الجاذبية: هي الطاقة التي تمتلكها الأجسام حسب موقعها في الفضاء وتأثير الجاذبية.
- طاقة الوضع الكيميائية: هي طاقة الوضع المخزنة في ترتيب الذرات داخل الجزيئات لأن كسر الروابط الكيميائية يحتاج إلى طاقة أكبر من هذه الطاقة.
- طاقة الوضع النووية: هي طاقة الوضع المخزنة في نواة الذرة، حيث ترتبط البروتونات والنيوترونات الموجودة داخل النواة ببعضها البعض بواسطة القوة النووية.
- طاقة الوضع المرنة: هي الطاقة المخزنة عن طريق تغيير شكل مادة مرنة مثل الزنبرك.
- طاقة الوضع الكهربائية: هي الطاقة المخزنة في الأجسام الموصلة للكهرباء، وتكون هذه الطاقة محتملة ما لم يتم التأثير عليها بواسطة جهد كهربائي خارجي.
وفي نهاية هذا المقال أوضحنا أن طاقة الوضع المخزنة في الكرة ترجع إلى موقعها وارتفاعها عن سطح الأرض. لقد عرفنا أيضًا معنى الطاقة الكامنة وذكرنا جميع الأنواع الرئيسية للطاقة الكامنة.