رابط الموضوعين السابقين :
لنبدأ معاً في الجزء الثالث .. فهيا معاً
أي أن هناك ثلاثة شروط لحدوث الشغل وهي:
1-أن تؤثر قوة معينة على جسم محدد.
2-أن يتحرك الجسم مسافة معينة.
3-ألا يكون اتجاه الحركة عمودي على اتجاه الشغل.
ونعرّفه رياضياً:
الشغل = القوة * الإزاحة
شغ = ق * ف
حيث أن:
ف { مقدار الإزاحة } ، ق { مقدار مركبة القوة على محور الحركة }.
الشغل كمية قياسية ووحدته الجول ، أما الجول فإننا نعرّفه كالتالي :
1 جول هو مقدار الشغل المبذول عندما تحرك قوة مقدارها 1 نيوتن جسم ما مسافة مقدارها 1 م في نفس اتجاه القوة.
إذاً: فالشغل المبذول يزداد بزيادة القوة و الإزاحة.
......
الطاقة وحدتها الجول مثل الشغل تماماً فعندما نقول : إن الزنبرك يختزن طاقة مقدارها 100 جول ، فإن هذا يمثل مقياس لما يمكن للزنبرك عمله من شغل .
كيف يبذل الزنبرك شغلاً ؟ يمكن أن نربط جسماً بالزنبرك ونسمح للزنبرك المضغوط بالانفلات ، فسوف يبذل الزنبرك شغلاً مقداره 100 جول لتحريك الجسم مسافة معينة.
ومن ذلك فإننا نعرّف الطاقة كالتالي:
القدرة على تنفيذ شغل ما. أما مقدار الشغل الذي يمكن القيام به فيعطينا مقدار التغير في الطاقة.
ومن التعريف فإن الطاقة كمية قياسية ووحدتها نفس وحدة الشغل وهي الجول .
الطاقة كمية فيزيائية غير ملموسة ، ويمكن للإنسان التعامل معها من مبدأ واحد وهو تحويلها من شكل لآخر دون القدرة على التعرف على ماهيتها ، ونؤمن أن مصدرها الله عز وجل يخلقها ويفنيها.
1-الطاقة الحركية:
هذه الطاقة ناشئة من حركة كتلة الجسم، فأي جسم متحرك يمتلك طاقة حركية، ويمكن حساب الطاقة الحركية (طح) بالقانون التالي:
تمرين :
احسبــــــ/ـــي الطاقة الحركية لسيارة كتلتها 20 كجم وسرعتها 50 م/ث ؟
.......
أي من السياراتان التاليتان لها طاقة حركية أعلى ولماذا ؟
2-الطاقة الكامنة :
يمتلكها الجسم بسبب موضعه أو شكله أو حالته ، ومن أشكالها:
أ- الطاقة الجاذبية الأرضية:
أي جسم يكون على ارتفاع معين من الأرض فإنه يمتلك طاقة كامنة بسبب هذا الوضع .
ب- الطاقة المرنة:
مثل قطعة المطاط المشدودة أو الزنبرك المضغوط.
ج- الطاقة الكيميائية:
كاحتراق الوقود ، احتراق الطعام في الجسم لتوفير الطاقة للجسم.
د- الطاقة الكهربية:
تقوم الإلكنرونات بنقل الطاقة من البطارية إلى المصباح.
هـ- الطاقة النووية :
عندما تقذف نواة اليورانيوم بنيوترون ، فإنها تنشطر وتطلق طاقة نووية.
3-الطاقة الحرارية:
تتمثل في حركة جزيئات المادة ، وعندما تزداد حركة الجزيئات فهذا يدل على زيادة طاقتها الحرارية ، وعندما تفقد جزء من طاقتها الحرارية فإن حركة جزيئاتها تقل.
4-الطاقة المشعة :
ويقصد بها الطاقة التي تحملها الموجات مثل الموجات الكهرومغناطيسية ( ضوء الشمس عبارة عن موجات كهرومغناطيسية وهو من أكبر مصادر الطاقة الموجودة في الحياة ) وأيضاً موجات الصوت في الهواء.
حفظ الطاقة:
لعمل شغل فيزيائي يجب إنفاق طاقة معينة والطاقة تتحول من شكل لآخر دون أن تتلاشى.
1-الطاقة الكيميائية في عضلات اليد تقوم برفع الحجر لرميه للأعلى .
2-تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية في الحجر الذي يكتسب هذه الطاقة في الصعود للأعلى.
3-عندما يبدأ الحجر في الصعود إلى أعلى تأخذ طاقته الحركية بالانخفاض لأن سرعته تقل حتى يصل إلى أقصى ارتفاع فتصبح سرعته تساوي صفر ، لكنها لم تتلاشى .
4-عندما يبدأ الحجر في السقوط فإن سرعته سوف تزداد وبالتالي فإن الطاقة الحركية تزداد .
5-عندما يصطدم الحجر بالأرض فإنه يتوقف تماماً لتصبح طاقته الحركية صفر . ولكنها لم تتلاشى أيضاً.
وهنا بيان تحولات الطاقة الحاصلة :
طاقة كيميائية (1) ------- > طاقة حركية (2) ------- > طاقة كامنة (3) --------- > طاقة حركية (4) --------- >طاقة حرارية (5)
.......
ومن ذلك يمكن صياغة قانون حفظ الطاقة كالتالي:
الطاقة التي خلقها الله لا يمكن أن تفنى أو تستحدث من العدم بواسطة المخلوق.
أو:
خلال كل تحول للطاقة فإن مجموع كمية الطاقة يكون متساوياً.
.......
إذاً عندما يفقد مقدار معين من الطاقة ، فإننا نتوقع أن هذه الطاقة المفقودة سوف تظهر في مكان آخر بنفس الشكل أو بشكل آخر ولكنها لن تتلاشى وأيضاً عندما تحدث زيادة للطاقة ، فإننا نتوقع أن هذه الزيادة قد أتت من انتقال أو تحول للطاقة .
تمرين:
تتبعــــ/ــــــــي تحولات الطاقة في المصباح الكهربائي.
.......
يهيمن استخدام الوقود كمصدر في هذا الوقت حيث يحرق في المصانع ومحطات الكهرباء والسيارات والبيوت للحصول على الطاقة ، ومن دواعي القلق أن هذا المصدر المهم للطاقة سوف ينضب في نهاية الأمر .
لذلك سيبقى البحث عن بديل لهذا المصدر والحد من استهلاكه شيئاً مهماً .وهنا نقسم مصادر الطاقة إلى:
1-مصادر الطاقة الغير متجددة:
الوقود الطبيعي:
ومن أهم الأمثلة عليه الزيت الخام، حيث يستخرج منه وقود السيارت والطائرات وغيرها من الأمثلة أيضاً الفحم والغاز الطبيعي. وللوقود الطبيعي عدة مشاكل منها أن إمدادات الوقود محدودة ، كما أن حرق الوقود يطلق غازات ملوثة للبيئة.
الوقود النووي:
ويحتوي معظمه على عنصر اليورانيوم فيمكن لكيلو جرام من اليورانيوم أن يختزن طاقة تساوي 25 طناً من الفحم.
2-مصادر الطاقة الغير متجددة:
وهذا النوع من الطاقة يمكن التعويض عنه ، فمثلاً عند حرق قطعة من الخشب يمكن التعويض عنها بزراعة النبات. وإليكم الأمثلة التالية:
الطاقة الشمسية:
طاقة الوقود الحيوي:
النباتات تعتبر مصدر متجدد لهذا النوع من الطاقة، حيث نحصل على الطاقة من عملية حرق الغذاء الذي نأكله داخل الجسم.
من عملية حرق الخشب نحصل على الوقود ، وأيضاً من فضلات النباتات والحيوانات التي تعطي غاز الميثان ، الذي يمكن استخدامه كوقود.
الطاقة الهيدروليكية وطاقة المد:
http://up.damasgate.com/files/1ayi1qeave6zn7ap158o.png
تصمم بحيرات صناعية خلف السدود، بحيث تستخدم الماء المندفع من هذه البحيرات لإدارة المولدات الكهربية. ويمكن استخدام نفس الطريقة للاستفادة من المد والجزر في حركة مياه البحر ، فأثناء دخول المياه إلى البحيرة عند المد ثم خروجها تعمل على إدارة مولدات الطاقة.
الطاقة الجيوحرارية:
وهي الطاقة الحرارية التي تأتي طبيعياً من مواد مشعة موجودة في الصخور التي تقبع في أعماق الأرض، ويستفاد منها في تشغيل المولدات وغي ذلك.
طاقة الرياح:
طاقة موجات البحر:
الرياح تسبب موجات البحر التي تجعلها تتذبذب على السطح، ويستفاد منها في إدارة المولدات الكهربائية.
جسم يمتلك طاقة مقدارها 20 جول ، وضحــــــ/ـــــي المقصود من ذلك.
تتبعــــ/ــــــــــي تحولات الطاقة في المكنسة الكهربائية.
المصدر: دراستي الثانوية ^ـــــ~
وأشكر أختي -•(HANOoOo)•- على تصميم الفواصل .. جزاكِ الله كل خير
وفي الختام أتمنى لكل من قرأ موضوعي أن يكون قد زاد عليه بالمتعة والفائدة
ترقبوا جديدي دآآئما ^ـــــــ^
حصري فقط لـــ msoms-anime.net
