أي نوع من الطاقة يوضع الكتاب على سطح الطاولة؟
يُطلق على نوع الطاقة في الكتاب الذي يستريح على سطح الطاولة اسم “الطاقة الكامنة” أو (الطاقة الكامنة) للأسباب التالية:
- من الممكن أن تتراكم الأجسام الطاقة بسبب موقعها وارتفاعها فوق سطح الأرض ، أو بسبب الضغوط داخل هذه الأجسام ، أو شحنتها الكهربائية ، أو عوامل فيزيائية أخرى.
- وحدة الطاقة الكامنة هي الجول ، وهي الوحدة المستخدمة في جميع أنواع الطاقة المختلفة.
- وتجدر الإشارة إلى أن الطاقة الكامنة (الكامنة) تتأثر بارتفاع الأجسام فوق سطح الأرض ، لذلك كلما زاد ارتفاع الأجسام فوق سطح الأرض ، زادت كمية الطاقة الكامنة المخزنة داخل هذه الأجسام.
- يمكن تحويل الطاقة الكامنة المخزنة في هذه الأجسام إلى أي شكل من أشكال الطاقة الأخرى.
- على سبيل المثال ، عند إطلاق سهم من قوس ، في البداية لا توجد طاقة في السهم.
- عندما تعيد رسم السهم على القوس ، يكتسب السهم الطاقة المخزنة فيه ، وهي طاقة كامنة.
- وجدنا أن هذا هو السبب المادي لحركة السهم ، وهناك العديد من الأمثلة المتعلقة بالطاقة الكامنة المخزنة في الجسم ، منها: الينابيع في حالة التوتر أو الطاقة المخزنة في الأجسام المرنة.
أنواع الطاقات المخزنة في الجسم
بعد معرفة نوع طاقة الكتاب الذي يستريح على سطح الطاولة نجد أن العديد من الطاقات مخزنة في الأجسام وهي:
1. الطاقة الكامنة الكيميائية
الطاقة هي القدرة على القيام بالعمل أو توفير الحرارة ؛ عندما تضع الغاز في سيارتك ، فإنك تمنحه طاقة كامنة ؛ الطاقة الكامنة الكيميائية هي الطاقة المخزنة في الروابط الكيميائية للمادة.
- تحتوي المواد الكيميائية المختلفة التي يتكون منها البنزين على كمية كبيرة من الطاقة الكيميائية المحتملة التي يتم إطلاقها أثناء الاحتراق المتحكم فيه للبنزين في محرك السيارة.
- يؤدي إطلاق هذه الطاقة إلى شيئين – يتم تحويل بعض الطاقة الكامنة إلى عمل ، يتم استخدامه لتحريك السيارة ، وفي الوقت نفسه ، يتم تحويل بعض الطاقة الكامنة إلى حرارة ، مما يجعل محرك السيارة شديد السخونة.
- تحدث تغييرات الطاقة في النظام إما في شكل حرارة أو عمل ، أو مزيج من الاثنين.
2. الطاقة النووية
الطاقة النووية هي الطاقة الموجودة في نواة أو نواة الذرة.
- الذرات هي الوحدات الصغيرة التي تتكون منها المادة الموجودة في الكون ، والطاقة هي ما يبقي النواة متماسكة. توجد كمية هائلة من الطاقة في نواة الذرة الكثيفة ؛ في الواقع ، القوة التي تربط النوى معًا تسمى رسميًا “القوة القوية”.
- تُستخدم هذه الطاقة لتوليد الكهرباء ، ولكن يجب أولاً إطلاقها من الذرة ؛ في عملية الانشطار النووي ، تنقسم الذرات وتطلق هذه الطاقة.
- يمكن إطلاق الطاقة النووية من خلال 3 عمليات: الانشطار النووي والاندماج النووي والانحلال الإشعاعي.
3. طاقة الجاذبية
طاقة الجاذبية أو طاقة وضع الجاذبية هي الطاقة الكامنة التي يمتلكها جسم ضخم بالنسبة لجسم آخر ضخم بسبب الجاذبية.
- إنها الطاقة الكامنة المرتبطة بمجال الجاذبية التي يتم إطلاقها (تتحول إلى طاقة حركية) عندما تسقط الأجسام معًا.
- إنها الطاقة التي يخزنها الجسم بسبب ارتفاعه عن سطح الأرض وهي أكثر أشكال الطاقة شيوعًا لأنها تعمل على جميع الأجسام من حولنا دون أي استثناءات.
- تزداد الطاقة الكامنة للجاذبية عندما يتم فصل جسمين عن بعضهما البعض.
4. مرونة الطاقة الكامنة
الطاقة الكامنة المرنة هي الطاقة المخزنة نتيجة لقوة تعمل على تشوه جسم مرن. يتم تخزين الطاقة حتى يتم إزالة القوة ويعود الكائن إلى شكله الأصلي ، ويقوم بالعمل في هذه العملية ؛ قد يشمل التشوه أيضًا انضغاطًا أو شدًا أو دحرجة الجسم.
- تم تصميم العديد من الأشياء خصيصًا لتخزين الطاقة الكامنة المرنة ، مثل:
- لولبية الربيع على مدار الساعة الرياح.
- لوح غطس منحني ، قبل قفز الغواصين مباشرة.
- الشريط المطاطي الملتوي الذي يدفع الطائرة.
- ضغطت الكرة النطاطة عندما ارتدت من جدار القرميد.
- عادة ما يكون للكائن المصمم لتخزين الطاقة الكامنة المرنة حدًا عاليًا من المرونة ، لكن جميع الأجسام المرنة لها حدود لما يمكنها حمله ؛ وعندما تتجاوز حدود المرونة ، لن يعود الكائن إلى شكله الأصلي.
- في الأجيال السابقة ، كانت ساعات الرياح الميكانيكية من الملحقات الشائعة ؛ في الوقت الحالي ، نميل إلى عدم استخدام الهواتف الذكية التي تعمل بالرياح لأنه لا توجد مواد ذات حد مرن عالٍ بما يكفي لتخزين الطاقة الكامنة المرنة بكثافة طاقة عالية بما يكفي.
5. الطاقة الكامنة الكهربائية
طاقة الوضع الكهربائي هي الطاقة المطلوبة لتحريك شحنة ضد مجال كهربائي.
- أنت بحاجة إلى مزيد من الطاقة لتحريك الشحنة بشكل أكبر في مجال كهربائي ، لكنك تحتاج أيضًا إلى مزيد من الطاقة لتحريكها عبر مجال كهربائي أقوى.
- يحتوي الجسم على طاقة كهربائية كامنة تعتمد على مكونين: شحنة الجسم نفسه ، والموضع النسبي للكائن بالنسبة للأجسام الأخرى المشحونة كهربائيًا.
- يعتمد حجم الجهد على مقدار الشغل المبذول في تحريك الجسم من نقطة إلى أخرى مقابل المجال الكهربائي.
- عندما يتحرك جسم مقابل مجال كهربائي ، فإنه يكتسب كمية من الطاقة تعرف باسم طاقة الوضع الكهربائي ؛ لأي شحنة ، يتم الحصول على الإمكانات بقسمة الطاقة الكامنة على مقدار الشحنة.
تحويل الطاقة المخزنة في الجسم
بعد تحديد نوع كتاب الطاقة المستقر على سطح الطاولة ، نجد أن الطاقة الكامنة يمكن تحويلها إلى أشكال عديدة من الطاقات الأخرى ، ومن الممكن أيضًا أن يكون التحويل مباشرًا أو من خلال عدة تحولات.
- يمكن تحويل الطاقة الكامنة المخزنة إلى طاقة حركية ومثال على هذا التحول هو “الزنبرك”. عندما يكون الربيع في حالة راحة ، لا توجد طاقة مخزنة فيه.
- إذا طبقنا القوة على الزنبرك ، فسوف يولد ويخزن الطاقة ؛ هذه الطاقة هي طاقة كامنة (محتملة) وتساوي حجم قوة الشد.
- بعد إزالة تأثير قوة الشد على الزنبرك ، يكتسب الزنبرك طاقة حركية تسمح له بالعودة إلى موضعه الأصلي ، وينشأ هذا التأثير أيضًا عند ضغط الزنبرك.
- هذه تسمى تحولات الطاقة ، وتعتمد هذه التحولات في المقام الأول على قانون الحفاظ على الطاقة ، الذي ينص على أنه لا يمكن تدمير الطاقة أو تكوينها من لا شيء ، بل تنتقل من شكل إلى آخر.
في نهاية المقال ، أي نوع من الطاقة هو الكتاب الذي يستريح على سطح الطاولة ، وشرحنا نوع هذه الطاقة وجميع أنواع الطاقة الكامنة المخزنة في الجسم وأعطينا بعض الأمثلة على تحولات الطاقة المخزنة في الجسم.