اثناء سقوط كره من ارتفاع ما تكتسب طاقة،الخيارات المتاحة : ثلاثة خيارات. مطلوب الإجابة الصحيحة خيار واحد.
حركية كميائية ضوئيه الإجـابـة الصحيحة من بين الخيارات هي : حركية.
أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة
عندما تُسقط جسم ما من ارتفاع، مثل كرة من على مبنى أو تل، فإنه يتسارع نحو الأرض بسبب جاذبيتها. تعتمد كمية الطاقة التي تكتسبها الكرة أثناء سقوطها على عدة عوامل، بما في ذلك كتلة الكرة وارتفاع السقوط.
الطاقة الكامنة
قبل سقوط الكرة، تكون لها طاقة كامنة بسبب وضعها بالنسبة إلى الأرض. الطاقة الكامنة هي الطاقة المخزنة في جسم بسبب موقعه أو وضعه. في حالة الكرة، تكون طاقتها الكامنة متناسبة مع كتلتها (m) وارتفاعها (h) ويمكن حسابها باستخدام المعادلة:
طاقة كامنة = mgh
حيث g هي تسارع الجاذبية الأرضية (9.8 م/ث²).
الطاقة الحركية
عندما تبدأ الكرة في السقوط، تتحول طاقتها الكامنة تدريجياً إلى طاقة حركية. الطاقة الحركية هي طاقة الجسم المتحرك. أثناء سقوط الكرة، تزداد سرعتها وبالتالي تزداد طاقتها الحركية. وتُعطى طاقة الكرة الحركية بالمعادلة:
طاقة حركية = (1/2)mv²
حيث v هي سرعة الكرة.
قانون حفظ الطاقة
ينص قانون حفظ الطاقة على أنه لا يمكن خلق الطاقة أو إبادتها، بل يمكن فقط تحويلها من شكل إلى آخر. في حالة السقوط، تتحول الطاقة الكامنة للكرة تدريجياً إلى طاقة حركية. وبالتالي، فإن الطاقة الكلية للكرة (الطاقة الكامنة + الطاقة الحركية) تبقى ثابتة طوال فترة سقوطها.
العوامل التي تؤثر على اكتساب الطاقة
هناك عدة عوامل تؤثر على كمية الطاقة التي تكتسبها الكرة أثناء سقوطها:
الكتلة: كلما زادت كتلة الكرة، زادت طاقتها الكامنة والحركية.
الارتفاع: كلما زاد ارتفاع سقوط الكرة، زادت طاقتها الكامنة والحركية.
مقاومة الهواء: يمكن أن تعمل مقاومة الهواء على إبطاء سقوط الكرة، مما يقلل من طاقتها الحركية المكتسبة.
شكل الكرة: يمكن أن يؤثر شكل الكرة على مقاومة الهواء التي تواجهها، وبالتالي على اكتساب الطاقة.
قوة الدفع: إذا دفع شخص الكرة لأسفل أثناء سقوطها، يمكن أن يزيد من سرعتها وطاقتها الحركية.
تطبيقات اكتساب الطاقة
يتم استخدام مبدأ اكتساب الطاقة أثناء سقوط كرة في العديد من التطبيقات العملية، بما في ذلك:
محطات الطاقة الكهرومائية: تستخدم السدود لإسقاط المياه من ارتفاع كبير، مما يخلق الطاقة الكامنة التي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية.
رماة الحجارة: يستخدم رماة الحجارة الطاقة الحركية المكتسبة من سقوط حجر ثقيل لتحريكه بسرعات عالية.
القفز المظلي: يستخدم المظليون الطاقة الكامنة المكتسبة من الارتفاع المرتفع للتغلب على مقاومة الهواء والتحكم في نزولهم.
أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما، تكتسب طاقة بسبب انتقال طاقتها الكامنة إلى طاقة حركية. يعتمد مقدار الطاقة المكتسبة على عدة عوامل، بما في ذلك كتلة الكرة وارتفاع السقوط. يتم استخدام مبدأ اكتساب الطاقة هذا في العديد من التطبيقات العملية، مما يوضح أهمية فهم كيفية تحويل الطاقة في العالم من حولنا.