الطاقة الكامنة

الطاقة الكامنة

الطاقة الكامنة هي كمية الطاقة المخزونة في الجسم التي يمكن ان تنجز شغلا متى ما اريد لها ذلك ، وتكون على نوعين:

أ‌. الطاقة الكامنة التثاقلية

ان الجسم المرتفع عن مستوى افقي معين كمياه الشلالات مثلا يمتلك طاقة مخزونة بحكم وضعه المرتفع ، فعند سقوط هذا الجسم الى مستواه الاصلي يستطيع انجاز شغل بسبب ثقله لذلك تسمى طاقته بالطاقة الكامنة التثاقلية ، ولان الطاقة تقدر بالشغل الذي ولدها او تولد منها ، لذلك تقدر الطاقة الكامنة التثاقلية بالنسبة لمستو افقي معين بحاصل ضرب وزن الجسم والارتفاع الشاقولي عن هذا المستوى المعين.





طك = و ع ............ حيث ع الارتفاع الشاقولي





او طك = ك ج ع



ان الطاقة الكامنة التي تحسب بوساطة هذه المعادلة تعتمد على المستوى الذي يعد ارتفاعه صفرا. ولا تعتمد على شكل المسار الذي يسلك في اثناء رفع الجسم لانها تعتمد على الارتفاع الشاقولي.

ب‌. الطاقة الكامنة للمرونة

عند سحب او ضغط نابض حلزوني مثبت من احد طرفيه ، بقوة معينة ازاحة صغيرة بدون تعجيل فان هذا النابض سوف يؤثر بقوة معاكسة تتناسب طرديا مع التغير الحادث في طوله ، أي مع الازاحة التي يقطعها طرفها السائب في هذه الحالة يمتلك النابض طاقة كامنة تسمى بطاقة المرونة اذ يستطيع انجاز شغل عند عودته الى طواله الاصلي. تحسب طاقة المرونة بحاصل ضرب متوسط القوة الساحبة او الضاغطة التي تؤثر في طرف النابض التي تساوي 0 + ق مضروبا في مقدار تغير الطول الذي سببته تلك القوة.

2

وحسب قانون هوك فان القوة (ق) تساوي مقدار ثابت (ثق) مضروبا في تغير الطول (ز) ويسمى هذا الثابت ثابت القوة ويتوقف على المواصفات العامة للنابض حيث يتغير بتغير النابض. ويمكن تعريف هذا الثابت بانه ( مقدار القوة اللازمة لجعل النابض او الجسم يستطيل او ينكبس بمقدار وحدة الطول) وان وحدة هذا الثابت ( نيوتن/متر) او (داين/ سم).





ق = ثق ز



طاقة المرونة = الشغل المنجز لتغير طول النابض او الجسم



طاقة المرونة = 1 ق ز

2



او ان



طاقة المرونة = 1 ( ثق ز ) × ز = 1 ثق ز²

2 2



ان طاقة المرونة تظهر في الاجسام عند الكبس او اللي او تغير الطول ويحسب مقدارها كما في العلاقة السابقة.

شكرا جزيلا موضوع جميل

------------------

مشكور