طاقة الوضع هي طاقة مختزنة في الجسم
في حياتنا اليومية نتعرض للكثير من الطاقات المختلفة الظاهرة والكامنة، منها الطاقة الحرارية والطاقة الحركية وطاقة الوضع، وطاقة الوضع تلك لها دور هام في حركات العديد من الأشياء حولنا، وفي هذا المقال سنتحدث عن طاقة الوضع هي طاقة مختزنة في الجسم.
طاقة الوضع هي طاقة مختزنة في الجسم
أيضاً طاقة الوضع ليست فقط عبارة عن طاقة مختزنة بل وتعتمد على وضع الجسم مقارنة بباقي الأجسام حوله في نفس النظام؛ حيث أنها صفة ثابتة للنظام بأكمله وليس الجسم فقط، والكرة الفولاذية تكون كافة وضعها أكبر عندما تكون على ارتفاعات عالية عن سطح الأرض.
اقرأ أيضا: كيف تتكون طاقة الوضع المختزنة في الكرة؟
قانون طاقة الوضع
طاقة الوضع = سرعة العجلة الأرضية* ارتفاع الجسم*كتلة الجسم ويمكن أن يرمز للقانون ب ط.و= ك*ع*ت.
حيث تقاس طاقة الوضع بالچول والكتلة بوحدة الكيلو جرام والارتفاع بالمتر وعجلة الجاذبية بالمتر/تربيع الثانية، وهذا بالنسبة للأجسام.
أما بالنسبة للنابض فإنه يخضع لقانون هوك الذي يتناسب فيه الضغط مع القوة وتكون طاقة وضعه كبيرة عندما يكون ممتدًا، والقانون المستخدم هو: ق= ض*س؛ حيث ق هي القوة بوحدة چول و ض هي ثابت النبض و س هي مقدار الاستطالة.
عوامل تؤثر في طاقة الوضع
تتأثر طاقة الوضع بعاملين مهمين يمكن استنتاجهما من القانون وهما كتلة الجسم وتتناسب تناسبًا طرديًا مع طاقة الوضع وارتفاع الجسم في علاقة طردية أيضاً مع طاقة الوضع سواء بالزيادة أو النقصان في كل منهما.
أشكال طاقة الوضع
- طاقة الوضع الكيميائية: وتكون بشكل أساسي في الروابط الكيميائية وتعمل على إتمام التفاعلات وتكوين المركبات أو الضوء أو الحرارة.
- طاقة الوضع الفيزيائية: تختزن في طاقة الجاذبية نتيجة وضع الأجسام على مكان مرتفع من سطح الأرض وعند سقوطها تتحول لطاقة حركية، وأيضاً تختزن في طاقة الوضع المرونية من خلال التشوه الحاصل للأجسام.
- طاقة الوضع الكهربائية: توجد في البطاريات وتعتمد على التفاعلات الكيميائية داخل هذه البطاريات عن طريق الشحنات والإلكترونيات بداخلها.
كما يمكنكم التعرف على: طاقة الوضع والحركة
أمثلة من حياتنا على طاقة الوضع
- كرة ساكنة فوق طاولة: وتمثل هذه طاقة وضع فيزيائية عن طريق الجاذبية وكلما زادت كتلة الكرة زادت طاقة الوضع.
- الروابط الكيميائية في الذرات: وهذا عندما تتقارب الإلكترونات أو تتباعد وتنتج جهدًا كهربيًا.
- سحب السهم في القوس: وهذه طاقة وضع فيزيائية عن طريق المرونة وتزداد مع تمدد السهم داخل الحبل الذي يشده داخل القوس.
مسائل حسابية على طاقة الوضع
- عند حساب طاقة وضع لجسم كتلته 20 كيلو جرامًا موجود على ارتفاع 20 متر فإن طاقة وضعه تكون 20*20*9.8 = 3920 چول.
- عندما تكون طاقة الوضع 2160 چول وكتلة الجسم 40 كجم فإن ارتفاع الجسم يكون 2160/392 = 5.5 متراً.
- عندما يوضع جسم على ارتفاع 15 متراً وطاقة وضعه تساوي 4500 چول فإن كتلتها تساوي 4500/147= 30.6 كجم.
- عندما يكون هناك نابضًا يتغير طوله بمقدار 6 سم وثابته يساوي 720 فإن القوة المؤثرة عليه تكون 720/.06= 4320 نيوتن.
- عندما يكون هناك نابضًا تعرض لقوة مقدارها 5400 نيوتن وثابت نبضه 640 فإن الإزاحة التي قام بها تكون 5400/640= 8.4 مترًا.
كما يمكنكم الاطلاع على: قانون طاقة الوضع الكهربائية
وإلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقال طاقة الوضع هي طاقة مختزنة في الجسم والذي وضحنا فيه طاقة الوضع وأمثلتها في حياتنا اليومية وبعض المسائل الرياضية المتعلقة بها وأشكالها المختلفة، وهذا يبين لنا دورها الهام في تفسير العديد من الظواهر الكونية التي توجد حولنا.