طاقة الوضع المختزنة في كرة تكون بسبب ؟، سؤال من الأسئلة الهامة في علم الفيزياء، حيث يحمل هذا السؤال العديد من المصطلحات والمفاهيم الفيزيائية مثل طاقة الوضع والتي تحتاج إلى توضيح لفهم السؤال، وفي هذا المقال سنجيب على هذا السؤال الفيزيائي بالتفصيل الدقيق.
ما هي طاقة الوضع
المحتويات
طاقة الوضع (يالإنجليزية: potential energy)، إو الطاقة الكامنة هي الطاقة المخزنة داخل جسم ما، بسبب موضع الجسم أو مكانه أو حالته بالنسبة للأرض، كما وتسمي أيضا طاقة الارتفاع وهي إحدى صور الطاقة الاساسية في الفيزياء، ويكتسب الجسم طاقة الوضع بسبب تأثير الجاذبية الأرضية عليه او قد يكتسبها من تأثير مجال كهربائي له شحنه كهربائية.
وهناك ايضاً أجسام تكتسب طاقة الوضع من قوة الشد المؤثرة عليها مثل الزنبرك، او الأجسام المرنة، وتختلف مقدار طاقة الوضع وكميتها في الأجسام بأختلاف العامل المؤثر عليها، وعلى سبيل المثال الاجسام التي لها طاقة كامنة مخزنة بسبب الجاذبية الأرضية، تتغير فيها مقدار هذه الطاقة بمقدار المسافة او الارتفاع عن سطح الأرض، فكلما زاد ارتفاع الجسم عن سطح الأرض زادت طاقة الوضع المخزنة فيه، ونفس هذه التغير يحصل ايضاً بالنسبة للإجسام التي لها طاقة كامنة مخزنة بسبب قوة الشد، حيث كلما زادت قوة الشد على الجسم زادت الطاقة المخزنة فيه، وتقاس طاقة الوضع بوحدة الجول.[1]
طاقة الوضع المختزنة في كرة تكون بسبب
إن طاقة الوضع المختزنة في كرة تكون بسبب موضعها، أو أرتفاعها عن سطح الأرض وذلك بفعل الجاذبية الأرضية، حيث كلما زاد أرتفاع هذه الكرة عن الأرض زادت الطاقة المخزنة بداخلها والعكس صحيح تماماً حيث كلما أقتربت هذه الكرة من سطح الأرض قل تأثير الجاذبية عليها مما يعني نقصان الطاقة الكامنة أو طاقة الوضع المخزنة بداخل هذه الكرة، وهذا ما يثبته قانون طاقة الوضع الذي ينص على أنه كلما زاد تأثير قوة خارجية مثل المجال المغناطيسي او قوة شد او قوة الجاذبية على الجسم زادت كمية الطاقة الكامنة المخزنة فيه، وتكون صيغة طاقة الوضع الرياضية كالأتي:[2]
طاقة الوضع = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية الأرضية × (أرتفاع الجسم1 – أرتفاع الجسم0)
( V=m×g ( h1 – h0
بحيث إن:
- طاقة الوضع ← V : وهي كمية الطاقة الكامنة المخزنة بالجسم وتقاس بوحدة الجول.
- كتلة الجسم ← m : وهي مقدار كتلة الجسم وتقاس بوحدة الكيلوجرام.
- كتلة الجسم ← G : وهي مقدار تسارع الجاذبية الأرضية ويساوي 9.81 متر/ثانية تربيع.
- أرتفاع الجسم1 ← h1 : وهي مقدار أرتفاع الجسم عند النقطة العلوية وتقاس بالمتر.
- أرتفاع الجسم0 ← h0 : وهي مقدار أرتفاع الجسم عند النقطة السفلية وتقاس بالمتر.
أنواع طاقة الوضع
هناك العديد من أشكال وأنواع طاقة الوضع، ولكن هناك خمسة أنواع رئيسية وهي:[3]
- طاقة الجاذبية الكامنة (بالإنجليزية: Gravitational potential energy): وهي الطاقة التي تمتلكها الأجسام وفقاً لموضعها المكاني وتأثير قوة الجاذبية عليها.
- طاقة الوضع الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical potential energy): وهي الطاقة الكامنة المخزنة في ترتيب الذرات داخل الجزيئات، حيث يتطلب كسر الروابط الكيميائية طاقة أكبر من هذه الطاقة.
- طاقة الوضع النووية (بالإنجليزية: Nuclear potential energy): وهي طاقة كامنة مخزنة داخل نواة الذرة، حيث ترتبط البروتونات والنيوترونات داخل النواة ببعضها البعض بواسطة القوة النووية.
- الطاقة الكامنة المرنة (بالإنجليزية: Elastic potential energy): وهي الطاقة التي يتم تخزينه عن طريق تشوه مادة مرنة مثل الزنبرك.
- طاقة الوضع الكهربائي (بالإنجليزية: Electrical potential energy): وهي الطاقة الكهربائية التي تخزن على الأجسام الموصلة للكهرباء، وتكون هذه الطاقة كامنة ما لم يؤثر عليها جهد كهربائي خارجي.
وفي ختام هذا المقال نكون قد وضحنا إن طاقة الوضع المختزنة في كرة تكون بسبب موضعها وأرتفاعها عن سطح الأرض، كما وعرفنا معنى طاقة الوضع، وذكرنا جميع أنواع الطاقة الكامنة الرئيسية.