13 أمثلة على الطاقة الحركية في الحياة اليومية - علم - 2025

يمكن أن تكون بعض الأمثلة على الطاقة الحركية للحياة اليومية هي حركة الأفعوانية أو الكرة أو السيارة. الطاقة الحركية هي الطاقة التي يمتلكها الجسم عندما يكون في حالة حركة وسرعته ثابتة.

يتم تعريفه على أنه الجهد المطلوب لتسريع الجسم بكتلة معينة ، مما يجعله ينتقل من حالة الراحة إلى حالة الحركة. يُعتقد أنه إلى الحد الذي تكون فيه كتلة الجسم وسرعته ثابتًا ، فإن تسارعه يكون كذلك. بهذه الطريقة ، إذا تغيرت السرعة ، فستتغير القيمة المقابلة للطاقة الحركية.

عندما تريد إيقاف الجسم المتحرك ، من الضروري استخدام طاقة سالبة تتعارض مع قيمة الطاقة الحركية التي يجلبها الجسم المذكور. يجب أن يكون حجم هذه القوة السلبية مساويًا للطاقة الحركية حتى يتوقف الجسم (Nardo ، 2008).

عادة ما يتم اختصار معامل الطاقة الحركية بالأحرف T أو K أو E (E- أو E + اعتمادًا على اتجاه القوة). وبالمثل ، فإن مصطلح "kinetics" مشتق من الكلمة اليونانية "κίνησις" أو "kinēsis" التي تعني الحركة. ابتكر ويليام طومسون (اللورد كيفن) مصطلح "الطاقة الحركية" لأول مرة في عام 1849.

من دراسة الطاقة الحركية ، تم اشتقاق دراسة حركة الأجسام في الاتجاهات الأفقية والرأسية (السقوط والإزاحة). كما تم تحليل معاملات الاختراق والسرعة والتأثير.

أمثلة على الطاقة الحركية

تشمل الطاقة الحركية مع الإمكانات معظم الطاقات المدرجة في الفيزياء (النووية ، والجاذبية ، والمرونة ، والكهرومغناطيسية ، وغيرها).

1- الأجسام الكروية

عندما يتحرك جسمان كرويان بنفس السرعة ، ولكن لهما كتلتان مختلفتان ، فإن الجسم ذي الكتلة الأكبر سيطور معاملًا أكبر للطاقة الحركية. هذه هي حالة كرتين مختلفتين الحجم والوزن.

يمكن أيضًا ملاحظة تطبيق الطاقة الحركية عند رمي الكرة بحيث تصل إلى يد جهاز الاستقبال.

تنتقل الكرة من حالة السكون إلى حالة الحركة حيث تكتسب معاملًا للطاقة الحركية ، والذي يتم إحضاره إلى الصفر بمجرد التقاطه بواسطة جهاز الاستقبال.

2- رولر كوستر

عندما تكون سيارات الأفعوانية في الأعلى ، فإن معامل الطاقة الحركية لها يساوي صفرًا ، لأن هذه السيارات في حالة سكون.

بمجرد أن تنجذبهم قوة الجاذبية ، تبدأ في التحرك بأقصى سرعة أثناء الهبوط. هذا يعني أن الطاقة الحركية ستزداد تدريجياً مع زيادة السرعة.

عندما يكون هناك عدد أكبر من الركاب داخل عربة قطار الملاهي ، يكون معامل الطاقة الحركية أعلى ، طالما أن السرعة لا تنخفض. هذا لأن العربة سيكون لها كتلة أكبر. في الصورة التالية يمكنك أن ترى كيف تحدث الطاقة الكامنة عند تسلق الجبل والطاقة الحركية عند نزوله:

3- البيسبول

عندما يكون الجسم في حالة راحة ، تكون قوته متوازنة وقيمة الطاقة الحركية تساوي الصفر. عندما يمسك رامي بيسبول الكرة قبل الرمي ، تكون الكرة في حالة راحة.

ومع ذلك ، بمجرد رمي الكرة ، فإنها تكتسب طاقة حركية تدريجيًا وفي فترة زمنية قصيرة لتتمكن من الانتقال من مكان إلى آخر (من نقطة الرامي إلى أيدي المستلم).

4- السيارات

السيارة التي تكون في حالة سكون لها معامل طاقة يعادل الصفر. بمجرد أن تتسارع هذه السيارة ، يبدأ معامل الطاقة الحركية في الزيادة ، بحيث يكون هناك المزيد من الطاقة الحركية إلى الحد الذي توجد به سرعة أكبر.

5- ركوب الدراجات

لراكب الدراجة الذي يكون في نقطة البداية ، دون أن يمارس أي نوع من الحركة ، معامل طاقة حركية يساوي صفرًا. ومع ذلك ، بمجرد بدء الدواسة ، تزداد هذه الطاقة. وبالتالي ، كلما زادت السرعة ، زادت الطاقة الحركية.

بمجرد أن تأتي لحظة الفرملة ، يجب على راكب الدراجة أن يبطئ من سرعته وأن يبذل قوى معاكسة حتى يتمكن من إبطاء الدراجة والعودة إلى معامل طاقة يساوي الصفر.

6- الملاكمة والتأثير

يتضح مثال على قوة التأثير المشتقة من معامل الطاقة الحركية أثناء مباراة الملاكمة. يمكن أن يمتلك كلا الخصمين نفس الكتلة ، لكن يمكن أن يكون أحدهما أسرع في الحركات.

بهذه الطريقة ، سيكون معامل الطاقة الحركية أعلى في المعامل الذي يحتوي على تسارع أكبر ، مما يضمن تأثيرًا وقوة أكبر في الضربة (Lucas ، 2014).

7- فتح الأبواب في العصور الوسطى

مثل الملاكم ، شاع استخدام مبدأ الطاقة الحركية خلال العصور الوسطى ، عندما تم دفع الكباش الثقيلة لفتح أبواب القلعة.

كلما تم دفع الكبش أو السجل بشكل أسرع ، زاد التأثير المقدم.

8- سقوط حجر أو انفصال

يتطلب تحريك الحجر إلى أعلى الجبل القوة والبراعة ، خاصةً عندما يكون للحجر كتلة كبيرة.

ومع ذلك ، فإن نزول نفس الحجر أسفل المنحدر سيكون سريعًا بفضل القوة التي تمارسها الجاذبية على جسمك. بهذه الطريقة ، كلما زاد التسارع ، سيزداد معامل الطاقة الحركية.

طالما أن كتلة الحجر أكبر والتسارع ثابتًا ، فإن معامل الطاقة الحركية سيكون أكبر نسبيًا.

9- سقوط إناء

عندما تسقط المزهرية من مكانها ، فإنها تنتقل من حالة الراحة إلى الحركة. عندما تمارس الجاذبية قوتها ، تبدأ المزهرية في التسارع وتراكم تدريجياً الطاقة الحركية داخل كتلتها. يتم إطلاق هذه الطاقة عندما تضرب المزهرية الأرض وتنكسر.

10- شخص على لوح التزلج

عندما يكون الشخص الذي يركب لوح التزلج في حالة راحة ، فإن معامل طاقته سيكون صفرًا. بمجرد أن تبدأ الحركة ، سيزداد معاملها للطاقة الحركية تدريجياً.

وبالمثل ، إذا كان لدى هذا الشخص كتلة كبيرة أو كان لوح التزلج الخاص به قادرًا على التحرك بشكل أسرع ، فإن طاقته الحركية ستكون أعلى.

11- درفلة كرات الصلب المصقولة

إذا تم تأرجح كرة صلبة للخلف وتحريرها لتصطدم بالكرة التالية ، فإن الكرة الموجودة في الطرف المقابل ستتحرك ، وإذا تم تنفيذ نفس الإجراء ولكن تم أخذ كرتين وتحريرهما ، فإن الطرف الآخر سيتحرك. سوف يتأرجحون كرتين أيضًا.

تُعرف هذه الظاهرة باسم التصادم شبه المرن ، حيث يكون فقدان الطاقة الحركية الناتجة عن الكرات المتحركة وتصادمها مع بعضها البعض ضئيلاً.

12- بندول بسيط

يُفهم البندول البسيط على أنه جسيم ذو كتلة معلق من نقطة ثابتة بخيط بطول معين وكتلة ضئيلة ، والتي تكون في البداية في وضع متوازن ، عموديًا على الأرض.

عندما يتم إزاحة هذا الجسيم من الكتلة إلى موضع آخر غير الموضع الأولي ، ويتم تحريره ، يبدأ البندول في التذبذب ، محوّلًا الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية عندما تعبر وضع التوازن.

12- مرن

عن طريق شد مادة مرنة ، فإنها ستخزن كل الطاقة في شكل طاقة ميكانيكية مرنة.

إذا تم قطع هذه المادة في أحد طرفيها ، فسيتم تحويل كل الطاقة المخزنة إلى طاقة حركية تنتقل إلى المادة ثم إلى الجسم الموجود في الطرف الآخر ، مما يؤدي إلى تحركها.

13- الشلال

عندما يسقط الماء ويتدفق ، يكون ذلك بسبب الطاقة الميكانيكية المحتملة الناتجة عن الارتفاع والطاقة الحركية بسبب حركته.

بالطريقة نفسها ، فإن أي تيار من المياه مثل الأنهار أو البحار أو المياه الجارية يطلق طاقة حركية.

13- مركب شراعي

تولد الرياح أو الهواء المتحرك طاقة حركية تُستخدم للمساعدة في دفع المراكب الشراعية.

إذا كانت كمية الرياح التي تصل إلى الشراع أكبر ، فسيكون للمركب الشراعي سرعة أكبر.

المراجع

1. الأكاديمية ، ك. (2017). تم الاسترجاع من ما هي الطاقة الحركية؟: khanacademy.org.
2. بي بي سي ، ت. (2014). علم. تم الاسترجاع من الطاقة أثناء التنقل: bbc.co.uk.
3. Classroom ، TP (2016). تم الاسترجاع من الطاقة الحركية: physicsclassroom.com.
4. FAQ ، T. (11 آذار 2016). علم - التعليمات. تم الاسترجاع من أمثلة الطاقة الحركية: tech-faq.com.
5. لوكاس ، ج. (12 يونيو 2014). العلوم الحية. تم الاسترجاع من ما هي الطاقة الحركية؟: lifecience.com.
6. ناردو ، د. (2008). الطاقة الحركية: طاقة الحركة. مينيابوليس: Explorin Science.
7. (2017). softschools.com. تم الحصول عليها من Kinetic Energy: softschools.com.