طاقة الحركة:
طاقة الحركة هي نوع من الطاقة التي يمتلكها جسم ما بسبب حركته. وتُقاس طاقة الحركة بالجول (Joule)، وهو وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات.
يُمكن حساب طاقة الحركة لجسم ما من خلال العلاقة التالية:
KE = \frac{1}{2}mv^2
حيث:
- KE هي طاقة الحركة بالجول.
- m هي كتلة الجسم بالكيلجرام.
- v هي سرعة الجسم بالمتر في الثانية.
على سبيل المثال، إذا كانت كتلة جسم ما 10 كيلوجرام، وسرعته 5 أمتار في الثانية، فإن طاقة حركته تساوي 125 جول.
يمكن تحويل طاقة الحركة إلى طاقة وضع، أو إلى أشكال أخرى من الطاقة. فمثلاً، إذا توقف جسم متحرك، فإن طاقة حركته تتحول إلى طاقة حرارية.
يُعد مفهوم طاقة الحركة مفهومًا مهمًا في الفيزياء، حيث يُستخدم في العديد من المجالات، مثل الديناميكا الحرارية، والميكانيكيات، والطاقة.
تمارين تطبيقية:
فيما يلي بعض التمارين حول طاقة الحركة:
التمرين 1:
كتلة جسم ما 10 كيلوجرام، وسرعته 5 أمتار في الثانية. ما مقدار طاقة حركته؟
الحل:
KE = \frac{1}{2}mv^2
KE = \frac{1}{2} * 10 * 5^2 = 125 J
التمرين 2:
جسم ما يمتلك طاقة حركة مقدارها 100 جول، وسرعته 5 أمتار في الثانية. ما كتلة الجسم؟
الحل:
KE = \frac{1}{2}mv^2
100 = \frac{1}{2}m * 5^2
m = 20 kg
التمرين 3:
جسم ما يمتلك طاقة حركة مقدارها 100 جول. إذا زادت سرعته إلى 10 أمتار في الثانية، فما مقدار طاقة حركته الجديدة؟
الحل:
KE = \frac{1}{2}mv^2
KE_2 = \frac{1}{2}m * 10^2
KE_2 = 500 J
لاحظ أن طاقة الحركة تزداد بزيادة كتلة الجسم أو سرعته.
التمرين 4:
جسم ما يمتلك طاقة حركة مقدارها 100 جول، وكتلته 10 كيلوجرام. إذا انخفضت سرعته إلى 2.5 متر في الثانية، فما مقدار طاقة حركته الجديدة؟
الحل:
KE = \frac{1}{2}mv^2
KE_2 = \frac{1}{2} * 10 * 2.5^2
KE_2 = 31.25 J
لاحظ أن طاقة الحركة تقل بانخفاض سرعة الجسم.
التسميات
علوم 1 إع. مص