مبدأ حفظ الطاقة في حالة وجود احتكاك |
مبدأ حفظ الطاقة في حالة وجود احتكاك
قانون حفظ الطاقة أو بقاء الطاقة أو انحفاظ الطاقة في الفيزياء، هو قانون ينص على أنّ الطاقة في أي نظام معزول لا تفنى ولا تستحدث، أي أنّها لا تخلق نفسها بنفسها ولا تنتهي، ولكن يمكن تحويلها من شكلٍ إلى آخر، وتتحول الطاقة من شكل إلى آخر بالعديد من الوسائل، حيثُ يمكن أن تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية عن طريق الاحتكاك، وتتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية أثناء السقوط الحر والكثير من الأمثلة، وهكذا يمكن القول إنّ الطاقة تتبع لقوانين الانحفاظ والتي تعتبر من المبادئ الأساسية في العلوم أي أنّ الطاقة الميكانيكية لأي جسم في نظام محافظ تساوي طاقة الوضع لوحدها عندما تكون الطاقة الحركية تساوي صفراً، أو الطاقة الحركية لوحدها عندما تكون طاقة الوضع تساوي صفراً أو مجموع كلا الطاقتين معاً، وهذا المقدار ثابت لا يتغير لهذا الجسم سواءَ كان ساكناً أم متحركاً، حيثُ يمكن أن يتغير مقدار طاقة الوضع وحده زيادةً أو نقصاناً ومقدار الطاقة الحركية زيادةً أو نقصاناً، إلّا أنّ مجموعهما يبقى ثابتاً، أي أنّ الطاقة الميكانيكية تبقى ثابتة ومحفوطة وعند وجود قوى غير محافظة مثل الأحتكاك فإن مبدأ حفظ الطاقة لا يصلح لهذه الحالة فإن جزء من الطاقة يضيع على شكل حرارة نتيجة الأحتكاك لذلك يصبح التغير في الطاقة الميكانيكية يعادل الشغل المبذول ضد قوى الاحتكاك وتعتمد قوة الأحتكاك على طبيعة السطحين المتلامسين والقوة المتعامدة ويصبح قانون حفظ الطاقة \[KE_1+PE_1+F_K.d.Cos(𝜃 )=KE_2+PE_2\]\[ME_2 - ME_1 = Fk .d . Cos ( 𝜃 )\]
قانون حفظ الطاقة أو بقاء الطاقة أو انحفاظ الطاقة في الفيزياء، هو قانون ينص على أنّ الطاقة في أي نظام معزول لا تفنى ولا تستحدث، أي أنّها لا تخلق نفسها بنفسها ولا تنتهي، ولكن يمكن تحويلها من شكلٍ إلى آخر، وتتحول الطاقة من شكل إلى آخر بالعديد من الوسائل، حيثُ يمكن أن تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية عن طريق الاحتكاك، وتتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية أثناء السقوط الحر والكثير من الأمثلة، وهكذا يمكن القول إنّ الطاقة تتبع لقوانين الانحفاظ والتي تعتبر من المبادئ الأساسية في العلوم أي أنّ الطاقة الميكانيكية لأي جسم في نظام محافظ تساوي طاقة الوضع لوحدها عندما تكون الطاقة الحركية تساوي صفراً، أو الطاقة الحركية لوحدها عندما تكون طاقة الوضع تساوي صفراً أو مجموع كلا الطاقتين معاً، وهذا المقدار ثابت لا يتغير لهذا الجسم سواءَ كان ساكناً أم متحركاً، حيثُ يمكن أن يتغير مقدار طاقة الوضع وحده زيادةً أو نقصاناً ومقدار الطاقة الحركية زيادةً أو نقصاناً، إلّا أنّ مجموعهما يبقى ثابتاً، أي أنّ الطاقة الميكانيكية تبقى ثابتة ومحفوطة وعند وجود قوى غير محافظة مثل الأحتكاك فإن مبدأ حفظ الطاقة لا يصلح لهذه الحالة فإن جزء من الطاقة يضيع على شكل حرارة نتيجة الأحتكاك لذلك يصبح التغير في الطاقة الميكانيكية يعادل الشغل المبذول ضد قوى الاحتكاك وتعتمد قوة الأحتكاك على طبيعة السطحين المتلامسين والقوة المتعامدة ويصبح قانون حفظ الطاقة \[KE_1+PE_1+F_K.d.Cos(𝜃 )=KE_2+PE_2\]\[ME_2 - ME_1 = Fk .d . Cos ( 𝜃 )\]
Comments
Post a Comment