دراسة شاملة للطاقة الميكانيكية وهي نوع من علوم الطاقة. سنتعرف على هذا في السطور التالية، نظرًا لوجود العديد من أنواع الطاقة التي تختلف في الاستخدام والمفهوم.
من بين أنواع هذه الطاقات هي الطاقة الكيميائية والنووية والإشعاعية والكهربائية والحركية والميكانيكية وفي هذه المقالة سنتعلم الكثير عن الطاقة الميكانيكية.
ما هو مفهوم الطاقة؟
- مفهوم الطاقة في الفيزياء هو “القدرة على فعل شيء ما”، وهذا العمل يمكن أن يختلف.
- سواء كانت حرارية، كهربائية، حركية، ميكانيكية، كيميائية، وهناك العديد من الأشكال المختلفة.
أنظر أيضا: الدراسة الكاملة للسياحة في مصر
ما هو مفهوم الطاقة الميكانيكية؟
الطاقة الميكانيكية هي طاقة حركية، وهي طريقة محددة لتحريك الجسم من موضعه الأصلي.
تحدث هذه الحركة من خلال قوة تساعد في حركة الجسم، وعندما يتحرك الجسم فهذا يعني أنه يستخدم الطاقة الميكانيكية.
أشكال الطاقة الميكانيكية
هناك نوعان رئيسيان من الطاقة الميكانيكية وهما كالتالي:
النوع الأول هو طاقة الوضع الميكانيكي:
الطاقة الكامنة الميكانيكية هي جسم أو جسم لديه القدرة على الحركة، ولكن في نفس الوقت ليس لديه القوة للقيام بذلك، فهو يخزن الطاقة الميكانيكية الكامنة.
أشكال الطاقة الميكانيكية المحتملة:
الرقم الأول هو الطاقة الكامنة للجاذبية:
- هذا الشكل هو الطاقة المخزنة في وضع الجسم أو ارتفاعه من موضعه الأصلي.
- الأجسام الثقيلة تحتوي على كميات كبيرة من طاقة الجاذبية.
الرقم الثاني هو الطاقة الكامنة المرنة:
- هذا الشكل هو الطاقة المخزنة في جسم أو جسم معين، وفي هذه الحالة تعتمد المادة في ذلك الجسم (وهذه المادة مثل المطاط).
النوع الثاني هو الطاقة الميكانيكية الحركية:
يتم استخدام الطاقة الميكانيكية الحركية من قبل جسم معين في نقلها من موقعها الأصلي، ويمكن نقل الطاقة الميكانيكية الحركية من جسم إلى آخر أو عن طريق تحويل أو تغيير الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية.
أنواع الطاقة الميكانيكية الحركية
- النوع الأول هو الطاقة الميكانيكية الحركية المشعة: وهي الطاقة المستخدمة لإنتاج الموجات الضوئية.
- النوع الثاني هو الطاقة الميكانيكية الحركية الكهربائية: وهي نوع الطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء.
- النوع الثالث هو الطاقة الميكانيكية الحركية للصوت: وهي نوع الطاقة المستخدمة لإنتاج الموجات الصوتية.
- النوع الرابع: الطاقة الميكانيكية الحركية الحرارية: وهي نوع معين من الطاقة ينتج عن الحرارة.
أنواع وأمثلة الطاقة الميكانيكية الحركية
الطاقة الميكانيكية الحركية هي نوع معين من الطاقة يمكن رؤيته بوضوح. هناك العديد من أشكال عمليات الطاقة الحركية الميكانيكية وهذه الأشكال هي كما يلي:
- عملية الاستنشاق والزفير.
- عملية الالتواء.
- استخدم أدوات المطبخ والأواني.
- الإدخال على لوحة المفاتيح.
- استخدم قلم رصاص.
تابعنا: دراسة كاملة عن تاريخ سقوط الأندلس pdf
قانون حفظ الطاقة الميكانيكية
- هناك قانون يساعد في الحفاظ على الطاقة الميكانيكية، وهو قانون يساعد في الحفاظ على القيمة الكاملة للطاقة الميكانيكية والحفاظ عليها.
- تظل الطاقة الميكانيكية في نظام مغلق لأنه لا توجد قوى تشتت الطاقة.
- يتم تمثيل هذه القوى (الاحتكاك، مقاومة الهواء) وهذه القوى ثابتة.
- يوضح هذا القانون أن الطاقة الميكانيكية الكامنة يمكن أن تكون حركية، والعكس صحيح.
- لكن الطاقة لا يمكن أن تختفي، وهذا يعني أن الطاقة في حالة محكمة الإغلاق.
- لا يزال بإمكان الطاقة الميكانيكية في الجسم التحرك عبر الهواء.
- هذا بسبب وجود مجال جاذبية ثابت ومحفوظ.
إجمالي الطاقة الميكانيكية
- الطاقة الميكانيكية هي حركة جسم معين من مكانه (وهذا يعني أنها طاقة حركية).
- أو يمكن أن تكون الطاقة الميكانيكية عبارة عن طاقة مخزنة في موضع معين (أي أنها طاقة كامنة).
- إجمالي كمية الطاقة الميكانيكية هو مجموع الطاقة الكامنة والحركية معًا
- تُعرف هذه العملية باسم إجمالي الطاقة الميكانيكية (TME).
- TME = PE + KE.
- يُعتقد أن هناك نوعين من الطاقة الكامنة وهما طاقة الوضع المرنة وطاقة وضع الجاذبية.
- يمكننا كتابة قانون الطاقة الكامنة، والقانون يشبه هذا:
- TME = PEGRAV + PESPRING + KE.
- إجمالي الطاقة الميكانيكية هو مجموع الطاقة الكامنة والحركية، والطاقة الميكانيكية الكلية هي قيمة ثابتة ولا تتغير خلال كامل فترة حركتها.
- لكن في بعض الأحيان تكون القيمة الإجمالية ثابتة ولا تتغير، وفي بعض الأحيان تظهر.
- ويعتمد ذلك على شروط الطاقة الميكانيكية والطاقة الميكانيكية الكلية.
- إنه مجموع شكلي الطاقة اللذين يعطيان إجمالي الطاقة الميكانيكية.
- مثلما يمكن للطاقة الميكانيكية أن تعمل على جسم أو جسم يحتوي على طاقة ميكانيكية، يمكنها القيام بأي عمل يتطلب تلك الطاقة.
- هذا يعني أن الطاقة الميكانيكية تسمح للجسم بالشعور.
- يتم تطبيق هذه القوة على كائن أو كائن آخر لتحريك الجسم.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: البحث الكامل عن الدول الاسكندنافية
أمثلة على استخدام الطاقة الميكانيكية
هناك العديد من الأمثلة والصور التي توضح استخدام الطاقة الميكانيكية لتحريك أشياء معينة، ومن هذه الأمثلة ما يلي:
طواحين الهواء:
- إنه شكل من أشكال استخدام الطاقة الميكانيكية. تستخدم الرياح بقوة كبيرة.
- هذا حتى تصنع ريش رياح تسمى التوربينات.
- الطاقة الميكانيكية هناك العديد من الجزيئات في الهواء التي يمكن أن تطبق القوة وتجربتها.
- هذه القوة هي السبب الرئيسي لحركة وإزاحة الشفرات، وتتغير هذه الشفرات المتحركة.
- وتحويل الطاقة إلى طاقة كهربائية (هذه الطاقة في صورة طاقة غير ميكانيكية).
- يتوفر هذا الشكل من الطاقة الميكانيكية في المنازل والصناعات لتشغيل جميع الأجهزة الكهربائية في المنازل.
شاكوش:
- المطرقة هي أداة تستخدم الطاقة الميكانيكية لتكون قادرة على القيام بعمل ما، والطاقة الميكانيكية هي التي تمكن المطرقة من تطبيق القوة على السطح.
- المطرقة هي أيضًا سبب الحركة، وذلك لأن المطرقة تحتوي على الكثير من الطاقة الميكانيكية (وهي في شكل طاقة حركية)، ويمكن للطاقة الميكانيكية القيام بعمل لتحريك الجسم.
الرماية بالسهام:
- من أهم الأقوال والأشكال التي تستخدم الطاقة الميكانيكية هي البندقية، لأنها مثال على عمل هذه الطاقة وتأثيرها على جسم آخر.
- وعند الضغط على البندقية أو السهم.
- في الوقت نفسه، تتمتع البندقية بطاقة ميكانيكية، وهذه الطاقة تمنح الزنبرك المضغوط الفرصة لتطبيق وتجربة قوة الطلقة.
- هذا حتى يتحرك الجسم المراد تحريكه، بالإضافة إلى المشغل، الذي لديه طاقة ميكانيكية (وهذا في شكل طاقة مرنة).
- والطاقة الميكانيكية هي قدرتها على القيام بعمل السهم.
كرة التحطيم العظيمة:
- من أهم الأمثلة التي توضح كيفية استخدام الطاقة الميكانيكية لتحريك الأشياء هي كرة التحطيم أو ما يسمى بآلة التدمير
- إنه جسم كبير وضخم يتحرك ذهابًا وإيابًا.
- ثم تعود إلى الأرض المرتفعة المحددة لها، وتصطدم بالأجسام التي تنهار أو تتلف.
- يتم تطبيق قوة كبيرة على آلة التدمير أو كرة التدمير لتحريك وإزاحة جسم الهيكل المراد تحريكه.
في نهاية هذا المقال، تم تحديد كل ما يتعلق بالطاقة الميكانيكية. لقد تحدثنا عن مفهوم الطاقة الميكانيكية وأنواعها وبعض الأمثلة عن الطاقة الميكانيكية وفي النهاية نتمنى أن تستمتعوا بهذا المقال.