- ما هي الطاقة الكامنة؟
- طاقة الجاذبية الكامنة
- الطاقة الكامنة المرنة
- طاقة الوضع الكيميائي
- الطاقة الكامنة الكهروستاتيكية
نفسر ما هي الطاقة الكامنة والأنواع المختلفة الموجودة وبعض الأمثلة.
ما هي الطاقة الكامنة؟
الطاقة الكامنة هي نوع منالطاقة الميكانيكية المرتبط بالعلاقة بين جسم ومجال أو نظام قوى خارجي (إذا كان الكائن موجودًا في الحقل) أو داخليًا (إذا كان الحقل داخل الكائن). فهو يقع في حوالي الطاقة في قوة، أي أنه يمكن تحويلها على الفور إلى أشكال أخرى من الطاقة ، مثل الحركية ، على سبيل المثال.
الطاقة الكامنة لأي نظام ، مهما كان أصله ، تمثل الطاقة "المخزنة" فيه نظرًا لتكوينه أو موقعه ، وبالتالي ، لقياسه ، يجب أخذ نقطة مرجعية أو تكوين في الاعتبار.
يعتبر مفهوم الطاقة الكامنة مفيدًا لكل من الأنظمة الفيزيائية المحافظة (التي تميل إلى الحفاظ على الطاقة) والمشتتة (التي تميل إلى فقدانها). الطاقة الكامنة و الطاقة الحركية من نظام يشكل الطاقة الميكانيكية:
الطاقة الكامنة + الطاقة الحركية = الطاقة الميكانيكية الكلية
تتم دراسة هذا النوع من الطاقة ليس فقط من خلال الميكانيكا الكلاسيكية ، ولكن أيضًا ميكانيكا النسبية وفيزياء الكم (التي تطبقها على أنظمةحبيبات). تُصنف الطاقة الكامنة وفقًا للقوى التي تعطيها الأصل ، مثل الجاذبية ، والمرونة ، والكيميائية ، وغيرها.
طاقة الجاذبية الكامنة
تُعرَّف طاقة الجاذبية الكامنة بأنها الطاقة التي يمتلكها جسم ضخم عند الانغماس في أ مجال الجاذبية. يتم إنشاء حقول الجاذبية حول الكائنات ذات الجماهير كبيرة جدًا (على سبيل المثال ، كتل الكواكب و شمس).
على سبيل المثال ، تمتلك سيارة الأفعوانية أقصى طاقة كامنة في أعلى موضع لها بسبب الانغماس في مجال جاذبية السفينة الدوارة. الارض. بمجرد سقوط العربة ، وفقدان الارتفاع ، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية.
الطاقة الكامنة المرنة
الطاقة الكامنة المرنة لها علاقة بخاصية مرونة التابع موضوعوهو الميل لاستعادة شكله الأصلي بعد تعرضه لقوى تشوه أكبر من مقاومته. من الأمثلة الواضحة على الطاقة المرنة أن الزنبرك يمتد أو يتقلص كنتيجة لقوة خارجية ويعود إلى موضعه الأصلي بمجرد عدم تطبيق هذه القوة.
مثال آخر هو نظام القوس والسهم ، حيث تصل الطاقة الكامنة المرنة إلى قيمتها القصوى حيث يتم سحب القوس أثناء سحب الألياف المرنة ، مما يؤدي إلى ثني الخشب قليلاً ، ولكن لا يزال عند سرعة صفرية. في اللحظة التالية ، تصبح الطاقة الكامنة حركية ويتم طرح السهم بأقصى سرعة للأمام.
طاقة الوضع الكيميائي
الطاقة الكامنة الكيميائية هي الطاقة المخزنة فيها روابط كيميائية التابعذرات صالجزيئات. مثال على ذلك هو الجلوكوز في أجسامنا ، والذي يخزن الطاقة الكيميائية الكامنة في أجسامنا (عن طريق أ معالجة هذا ما يسمىالتمثيل الغذائي) يتحول إلى طاقة حرارية للحفاظ عليها درجة الحرارة جسديا.
الشيء نفسه ينطبق على الوقود الأحفوري (الهيدروكربونات) في خزان الغاز في السيارة. ال طاقة الوضع الكيميائي يتم تخزينه في الروابط الكيميائية للبنزين ، ويتم تحويله إلى طاقة ميكانيكية لبدء تشغيل السيارة.
الطاقة الكامنة الكهروستاتيكية
في ال كهرباء يطبق أيضًا مفهوم الطاقة الكامنة ، والتي يمكن تحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة ، مثل الحركية ، حراري أو خفيفة، نظرًا للتنوع الهائل في الكهرومغناطيسية.
في هذه الحالة ، تنتج الطاقة من مجال القوى الكهربائية التي ينتجها حبيبات متهم.