الطاقة الكامنة المرنة إلى الطاقة الحركية: كيفية التحويل ، ومتى ، وأين ، وأمثلة وحقائق


يتم تخزين الطاقة الكامنة المرنة الطاقة الكامنة ، ولكن كيف يحدث تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية ، التي سنناقشها في هذا الموضوع.

يتم تخزين الطاقة الكامنة المرنة في الجسم المرن عند تشويهه عن طريق الضغط أو الاستطالة أو التمدد والتي تتحول إلى طاقة حركية عند إزالة القوة المشوهة المطبقة على الجسم.

كيف ترتبط الطاقة الكامنة المرنة والطاقة الحركية؟

تزود الطاقة الكامنة المرنة الطاقة الحركية للجسم والطاقة الحركية المنقولة إلى المادة المرنة ستتحول إلى طاقة كامنة.

لنفترض أننا نمد أي مادة مرنة ، على سبيل المثال شريط مطاطي ونطلقها ، فإن الطاقة الكامنة المرنة الموجودة في الشريط المطاطي سيتم تحويلها إلى طاقة حركية تتأرجح إلى مسافة بعيدة.

كيف يتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية؟

يتم تخزين الطاقة الكامنة المرنة في تكوين الكائن عند التشوه.

تتمتع المادة المرنة بالقدرة على استعادة شكلها ومن ثم تسمى المرونة. نظرًا لتراكم الطاقة الكامنة المرنة في الجسم ، سيحاول الجسم استعادة شكله وحجمه الأصليين عن طريق تحويله إلى طاقة حركية.

متى يتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية؟

طاقة الوضع الكهربائي هي نتيجة القوة المطبقة على تشوه الجسم.

يتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة المخزنة في الجسم إلى طاقة حركية فقط عندما يتم تحرير قوة تشوه الجسم.

أين يتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية؟

لا يظهر تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية إلا في حالة المادة المرنة.

يتم ضبط الطاقة الكامنة المرنة في المادة عن طريق الشد أو الضغط أو الضغط على الجسم ، ويتم تحويل الطاقة المدمجة إلى طاقة حركية عند إزالة القوة المطبقة لأن هذه المادة تميل إلى استعادة شكلها بعد التشوه .

الطاقة الكامنة المرنة لصيغة الطاقة الحركية

تعتمد الطاقة الكامنة المرنة بشكل مباشر على طول تشوه الجسم ، ومدة شد الجسم أو ضغطه ويتناسب مع ثابت المرونة.

يتم إعطاء الطاقة الكامنة المرنة المخزنة في الكائن عند التشوه بواسطة الصيغة

U = 1/2 * kx2

حيث يتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة بالكامل إلى طاقة حركية بعد ذلك

ومن هنا نحصل ،

إذن ، فإن نسبة سرعة الجسم التي سيعود عندها إلى الموضع الأصلي من طول إزاحته ستكون مساوية للجذر التربيعي لكتلة الجسم لكل ثابت مرن للجسم.

الطاقة الكامنة المرنة لكفاءة الطاقة الحركية

يتم حساب كفاءة الكائن بناءً على الطاقة التي يستخدمها الكائن للقيام بالعمل بناءً على إجمالي الطاقة التي يتم توفيرها للجسم. الطاقة الكامنة المرنة إلى كفاءة الطاقة الحركية هي نسبة الطاقة الحركية التي يتم الحصول عليها من الطاقة الكامنة المرنة المعينة إلى الجسم وتعطى على النحو

يمكننا حساب كفاءة الطاقة الكامنة المرنة للطاقة الحركية باستخدام هذه الصيغة.

أمثلة على الطاقة الكامنة المرنة للطاقة الحركية

فيما يلي قائمة بأمثلة للطاقة الكامنة المرنة لتحويل الطاقة الحركية: -

القوس والسهم

يتم توفير الطاقة الحركية للسهم من خلال تحويل الطاقة الكامنة المرنة للسلسلة التي يتم تطويرها عند مد الخيط المرن للقوس وتحريره على السهم.

الطاقة الكامنة المرنة للطاقة الحركية
القوس والسهم حقوق الصورة: pixabay

الربيع

عند ضغط أو إطالة الخيط المرن الطاقة الكامنة بني في الربيع. نظرًا لخصائصها المرنة ، ستحاول استعادة تكوينها الأصلي عن طريق تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية ومن ثم تتأرجح ذهابًا وإيابًا لتحويل الطاقة بشكل متكرر حتى تفقد الطاقة الكامنة المرنة بالكامل.

الترامبولين

يتم تحرير الطاقة الكامنة المرنة المكتسبة عند شد سطح الترامبولين أثناء القفز على الجسم أثناء القفز ، وبالتالي يتم إلقاء الجسم على ارتفاع كبير.

الترامبولين. حقوق الصورة: pixabay

مقلاع

يتم استخدامه لسد الثمار من الأشجار الأطول عن طريق رمي الحجر باتجاه الفاكهة. إن الطاقة الحركية التي يتم توفيرها للحجر للسفر على ارتفاع أكبر ترجع في الواقع إلى تحويل الطاقة الكامنة المرنة المبنية في حبال عند شد الحزام وإطلاقه في الحجر.

إمرأة فاتنة

ستتحول الطاقة الكامنة المرنة للجنزير إلى طاقة حركية حتى لو أحدثت اضطرابًا بسيطًا في نهايتها.

إمرأة فاتنة؛ حقوق الصورة: pixabay

تتمدد بحزام مطاطي

إذا قمت بمد الحزام المطاطي إلى ما بعد الحد ، فسيتم تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية حتى إذا تم تقليل القوة المطبقة قليلاً متبوعة برد فعل مساوٍ ومعاكس.

كذاب الكرة

ترتد الكرة بسبب خصائصها المرنة. تخضع جزيئات الغاز المملوءة في الكرة لتصادمات مرنة.

رابط مطاطي

عند شد الشريط المطاطي ، يستعيد شكله ويعطي الطاقة الحركية عند تحرير قوى السحب.

تمتد الأربطة المطاطية حقوق الصورة: pixabay

ضغط الإسفنج

عند ضغط الإسفنج ، يتم إطلاق الغاز المملوء في الفراغات ويتم بذل القوة المكافئة على اليد في اتجاه معاكسة للقوة. عند إطلاق القوة المطبقة ، تستعيد الإسفنج شكلها الأصلي.

أحذية الربيع

يتم ضغط الزنبرك بسبب وزن الجسم وبناء الطاقة الكامنة المرنة التي تتحول إلى طاقة حركية وتساعد الجسم على الرفع.

سلسلة طائرات الهليكوبتر

عند شد الخيط للخلف ، تسرع المروحية تحويل الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية.

الساقين الاصطناعية

مع تقديم الخطوة ، تنحني الساق الاصطناعية قليلاً وتعود إلى شكلها الأصلي. وبالتالي ، لا يوجد ضغط محسوس على جزء الجسم من حيث يرتدي الشخص الذي يرتدي ساق البروستاتا ، كما أنه مريح للجري أيضًا.

الجري الرياضي بأرجل اصطناعية ؛ حقوق الصورة: pixabay

منطلقات

تحتوي هذه الألواح على زنبرك يساعد في الحركة ويضبط توازن الجسم.

بنجي القفز

يتم شد الحبل لتطوير الطاقة الكامنة المرنة ، وبالتالي يرتد الجسم بمجرد وصولك إلى العمق الذي يساوي طول الحبل.

الأسئلة المتكررة

هل تعتمد الطاقة الكامنة المرنة على قوة الشد؟

يتم بناء الطاقة الكامنة المرنة عندما يتم شد الجسم أو ضغطه.

يتم تطوير الشد في الكائن عبر الطول أثناء تمدده وفي نهاية الكائن عند الضغط.

هل الطاقة الكامنة المرنة نوع من الطاقة الكامنة؟

تتعامل الطاقة الكامنة المرنة مع الجسم الذي له خصائص مرنة.

الطاقة الكامنة المرنة هي الطاقة الكامنة المخزنة بواسطة الجسم المرن عند التشوه وتستعيد تكوينها الأصلي مع إطلاق القوة.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات