طــاقــة الــحــركــة

فاطمة آل عبد السلام

مفهوم طاقة الحركة

العوامل التي تعتمد عليها طاقة الحركة

حساب طاقة الحركة

قانون حساب طاقة الحركة

مثال

1. احسب طاقة حركة سيارة كتلتها (1500 kg)، تسير بسرعة (14 m/s).

E_k = ½ x m x v² = ½ x 1500 x (14)² = 147000 J = 1.47 x 10⁵ J

2. احسب سرعة كرة إذا كانت كتلتها (0.21 kg)، وطاقة حركتها (37 J).

1. احسب طاقة حركة طالب كتلته (55 kg)، يهرول بسرعة (1.6 m/s).

E_k = ½ x m x v² = ½ x 55 x (1.6)² = 70.4 J

2. احسب طاقة حركة إلكترون كتلته (9.11 x 10^-31 kg)، يتحرك بسرعة (2.19 x 10⁷ m/s).

E_k = ½ x m x v² = ½ x 9.11 x 10^-31 x (2.19 x 10⁷)² = 2.18 x 10^-16 J

3. تتحرك كرة سلة بسرعة (6.1 m/s) بطاقة حركة قدرها (8.4 J)، احسب كتلة الكرة.

m = 2 E_k/v² = (2 x 8.4)/ (6.1)² = 0.45 kg

4. احسب سرعة كرة بلياردو كتلتها (0.155 kg)، تتحرك بطاقة حركة قدرها (12 J).

العوامل التي تعتمد عليها طاقة الحركة

عند مضاعفة الكتلة تتضاعف طاقة الحركة

عندما تقل الكتلة للنصف تقل طاقة الحركة للنصف

عند مضاعفة السرعة تزداد طاقة الحركة إلى 4 أمثال

عندما تقل السرعة للنصف تقل طاقة الحركة للربع

1. عندما تصبح سرعة جسم متحرك ثلث قيمتها (1/3 v)، فإن طاقة حركته:

تزداد إلى 9 أمثال

تزداد إلى 3 أمثال

تقل للثلث

تقل للتسع

يتحول هذا الشغل إلى:

الشغل وطاقة الحركة

في الصورة التالية، يؤثر اللاعب بقوة على الكرة لتحريكها لمسافة معينة

يبذل شغل

طاقة حركية يكتسبها الجسم

بالإضافة إلى طاقة حرارية وطاقة صوتية

الشغل وطاقة الحركة

ماذا عن هذه الصورة، ماذا يفعل حارس المرمى؟

يبذل شغلاً على الكرة لإيقاف حركتها أو تقليل طاقتها الحركية

الشغل وطاقة الحركة

يزيد من طاقة حركة الجسم

يقلل من طاقة حركة الجسم

في نفس اتجاه حركة الجسم

في عكس اتجاه حركة الجسم

هل بإمكانك إعطاء أمثلة أخرى؟

يؤثر خالد على خيط القوس بقوة (20 N) لرمي سهم كتلته (0.1 kg)، ما سرعة السهم إذا تم تحويل الشغل المبذول كلياً إلى طاقة حركة؟

ما نوع الشغل المبذول لـ:

• إطلاق السهم
• إيقاف السهم

شغل موجب

شغل سالب

المسافة اللازمة لإيقاف حركة جسم

تحديد المسافة اللازمة للتوقف

مسافة التوقف

يُمكن حسابها من خلال:

الشغل المبذول لإيقاف حركة الجسم = طاقة حركته

تحديد المسافة اللازمة للتوقف

من خلال معادلة مسافة التوقف، استنتج العلاقة بين مسافة التوقف والمتغيرات التالية:

طردية

طردية

عكسية

كلما كانت سرعة الجسم كبيرة، تزداد المسافة اللازمة لتوقفه

كلما كانت كتلة الجسم كبيرة، تزداد المسافة اللازمة لتوقفه

كلما كانت قوة الاحتكاك كبيرة، تقل المسافة اللازمة لتوقف الجسم

يقود أحمد سيارة كتلتها (540 kg) بسرعة، (100 km/h)، وفجأة شاهد أمامه جملاً يقف في منتصف الطريق على مسافة (200 m)) من السيارة، فضغط أحمد على كابح السيارة فنتج عنه قوة احتكاك مقدارها (1500 N)، هل سيصطدم أحمد بالجمل؟

100 km/h = 27.77 m/s

لن يصطدم أحمد بالجمل