الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية: كيفية التحويل ، متى ، أين ، أمثلة وحقائق


في هذه المقالة سنناقش كيفية تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية والعلاقة بين الاثنين.

يتم تحويل الطاقة الحركية المقدمة إلى الجسم إلى طاقة كامنة أثناء طيرانه حيث يرتفع الجسم فوق السطح. يكون هذا التحويل للطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية ممكنًا عندما يكون الجسم في حركة عمودية فوق الأرض.

كيف ترتبط الطاقة الحركية والجاذبية؟

ترتبط الطاقة الحركية بطاقة الجاذبية فقط في الحركات الرأسية.

ستزداد طاقة الجاذبية المخزنة في الجسم إذا كانت الطاقة الحركية المنقولة إلى الجسم أكثر. الارتفاع الذي سيتم إزاحة الجسم إليه يعتمد على كمية الطاقة الحركية.

كيف يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية؟

تنخفض الطاقة الحركية للجسم كلما ارتفع وأعلى فوق سطح الأرض.

يوفر سيتم تحويل الطاقة الحركية إلى جهد الجاذبية الطاقة ، والتي ستعيدها إلى السطح من خلال ممارسة سحب الجاذبية.

متى يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية؟

كل الأشياء الموجودة في تجذبهم الحركة الجاذبية وتتسارع على أساس تأثير الجاذبية.

يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية عندما يصل الجسم إلى أقصى ارتفاع في طيرانه ، مما يؤدي إلى تحويل كل طاقته الحركية إلى طاقة كامنة.

أين يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية؟

يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية حيث يتحرك الجسم في الاتجاه الرأسي مع الطاقة الحركية المزودة.

يحدث هذا التحويل عندما يرتفع الجسم فوق سطح الأرض لبناء الإمكانات للتغلب على جاذبية الجاذبية ، ولكن حيث يتم تحويل كل الطاقة الحركية إلى إمكانات الجاذبية الطاقة التي لا تكفي ، يعود الجسم إلى الأرض.

الطاقة الحركية إلى صيغة طاقة الجاذبية

الطاقة الحركية للجسم في طيرانه هي

م كتلة

يتم تحويل هذه الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة وتصل إلى أقصى طاقة عندما يصل الجسم إلى أقصى ارتفاع في طيرانه. هذه الطاقة الكامنة تساوي طاقة الجاذبية الكامنة للجسم الذي يشعر به الجسم ويسحبه نحو الأرض.

يتم حساب طاقة الجاذبية الكامنة للجسم باستخدام الصيغة

U = mgh

حيث h هو ارتفاع الجسم عن سطح الأرض

g هي عجلة الجاذبية

الطاقة الحركية لكفاءة طاقة الجاذبية

الكفاءة هي نسبة الطاقة المستخدمة من إجمالي الطاقة الموردة لأداء العمل.

سيتم صياغة كفاءة الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية كنسبة طاقة الجاذبية التي تم الحصول عليها إلى إجمالي الطاقة الحركية المقدمة للجسم.

ستكون كفاءة الجسم قصوى إذا كان ارتفاع الجسم عن الأرض هو الأكبر إذا كان جهد الجاذبية الطاقة المخزنة في الكائن هو أكثر من ذلك.

الطاقة الحركية لأمثلة طاقة الجاذبية

فيما يلي قائمة بالطاقة الحركية لأمثلة طاقة الجاذبية: -

عجلة فيريس

عند الوصول إلى أعلى نقطة على عجلة العبّارات ، يتعرض الشخص لسقوط حر لأن التسارع والقوة بسبب الجاذبية يتجهان إلى الأسفل في نفس الاتجاه. يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة جاذبية ويشعر الشخص بانعدام الوزن أثناء تسارعه نحو الأرض.

السفينة الدوارة

هذا هو أفضل مثال هنا ، الطاقة الحركية للأفعوانية تتحول إلى طاقة جاذبية عندما تتسارع لأسفل عند تسلق أعلى نقطة على السفينة.

الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية
السفينة الدوارة؛ حقوق الصورة: pixabay

الكرة في الهواء

عند رمي الكرة في الهواء ، تتحرك في البعدين بعد مسار القطع المكافئ. يتم استخدام الطاقة الموردة للكرة لرفع الكرة ضد قوة الجاذبية وتحويل طاقتها الحركية إلى طاقة وضع الجاذبية التي يمكن أن تقاوم القوة بسبب الجاذبية.

الحبوب الغذائية الموردة من الهليكوبتر

عندما يتم إلقاء أكياس حبوب الطعام من المروحية ، يتسارع الكيس لأسفل بسبب تأثير طاقة الجاذبية الكامنة.

كره السلة

الطاقة الحركية المعطاة للكرة أثناء رمي السلة يتم تحويلها مرة أخرى إلى طاقة الجاذبية الكامنة والتي بسببها تتسارع عائدة نحو الأرض.

شلال

حجم الماء المتدفق مع الحركة يتم تحويل الطاقة إلى جهد الجاذبية الطاقة أثناء جعلها تسقط على الأرض.

قيادة السيارة في منحدر شديد الانحدار

لا بد أنك لاحظت أن سرعة السيارة تزداد تلقائيًا أثناء القيادة على المنحدر. هذا بسبب طاقة الجاذبية التي اكتسبتها السيارة.

التزحلق

يتم تحويل الطاقة الحركية الممنوحة للوح التزلج إلى طاقة جاذبية أثناء التزلج على المنحدر.

التزحلق؛ حقوق الصورة: pixabay

رقاص الساعة

يتم تحويل الطاقة الحركية للبوب بانتظام إلى طاقة وضع الجاذبية حيث يرتفع البوب ​​إلى ارتفاع معين حيث تصبح الزاوية المتذبذبة هي الحد الأقصى.

رفع الأشياء

أثناء رفع أي شيء ، تُستخدم القوة العضلية لإعطاء الجسم طاقة حركية أثناء رفعه. عندما يرفع الجسم عن الأرض ، يتم تحويل الطاقة الحركية المعطاة له إلى طاقة الجاذبية مع الارتفاع.

القمر حول الأرض

يبقيه زخم القمر في حركة حركية في مدار الأرض ويؤثر كل منهما بنفس القدر من القوة على الآخر. هذه هي الحقيقة وراء ملاحظة ارتفاع المد والجزر على هذا الكوكب.

الأقمار الصناعية

تقوم الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية التي تبقيها في مدار الأرض.

المتزلجون

يتم تحويل طاقة وضع الجاذبية التي يكتسبها الجسم عند وصوله إلى الارتفاع الكبير مرة أخرى إلى طاقة حركية باستخدام طاقة الجاذبية.

المتزلجون في الحديقة. حقوق الصورة: pixabay

القفز

أثناء القفز ، تفرض قوة متساوية على الأرض لرفع جسمك لأعلى. وبذلك يتم تحويل الطاقة الحركية التي يتم الحصول عليها إلى طاقة الجاذبية.

الترامبولين

تتحول الطاقة الكامنة المرنة إلى طاقة حركية ترفع الجسم فوق سطح الترامبولين وتحول الطاقة الحركية إلى طاقة وضع الجاذبية.

طاقة الجاذبية المحتملة مقابل إمكانات الجاذبية

الطاقة الكامنة للجاذبية هي الطاقة التي تكتسبها الكتلة المرتبطة بجسم آخر في جوارها مفصولة ببعض المسافة وتؤثر بقوة جاذبية على بعضها البعض بينما ، جهد الجاذبية هو العمل المنجز لإزاحة الجسم من موقعه إلى النقطة المرجعية.

يتم الحصول على طاقة وضع الجاذبية من خلال الصيغة

U = mgh

سيكون الحد الأقصى إذا كان ارتفاع الكائن من السطح أكبر. إنه في شكل الطاقة الكامنة للجسم وهو طاقة مخزنة.

يتم إعطاء جهد الجاذبية

حيث G هو ثابت الجاذبية و r هي المسافة بين الجسمين اللذين لهما كتلة م و م.

الأسئلة المتكررة

ما هي الطاقة الحركية لكفاءة طاقة الجاذبية إذا كانت الكرة تتسارع بسرعة 3m / s وتصل إلى ارتفاع 18 مترًا فوق سطح الأرض؟

معطى: ت = 3 م / ث

ح = 18 م

صيغة حساب كفاءة الطاقة الحركية لطاقة الجاذبية هي

كفاءة تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة الجاذبية في هذه الحالة هي 39.2%.

ما طاقة الجاذبية الكامنة لجسم يقف على ارتفاع 30 مترًا فوق السطح ويبلغ وزنه 48 كجم؟

معطى: م = 48 كجم

ح = 30 م

طاقة وضع الجاذبية هي

U = mgh

U = 48 * 9.8 * 30 = 14.1 كيلو جول

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

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...