ما الذي يؤثر على الطاقة الكامنة: حقائق مفصلة


في هذه المقالة ، سنناقش حقائق مختلفة حول ما يؤثر على الطاقة الكامنة للنظام.

قد تتأثر الطاقة الكامنة لنظام ما بسبب جاذبية الأرض ، والكتلة ، ودرجة الحرارة ، والارتفاع ، والإزاحة ، والعمل المنجز ، وهناك العديد من العوامل الأخرى.

ما يقلل الطاقة الكامنة

يميل كل كائن في الطبيعة إلى احتلال أقل حالة ممكنة قدر الإمكان. قد يكون هذا بسبب أن كل جسم يتحكم في قوة الجاذبية على كل جسم آخر اعتمادًا على كمية كتلة النظام. كل نظام في المحيط الداخلي لتحقيق حالة التوازن من الراحة.

ما يؤثر على الطاقة الكامنة
طاقة الجاذبية الكامنة للكرة عند الارتفاع 'h'

إذا تم رفع الكائن فوق الأرض ، فإنه يكتسب الطاقة الكامنة V = mgh ويزداد المستوى المحتمل مع زيادة مسافة الجسم عن الأرض. ولكن في النهاية ، يعود الكائن إلى الحالة السفلية لملف الطاقة عن طريق تحويل طاقتها الكامنة إلى طاقة حركية الطاقة أثناء تسارعها إلى الأرض بسبب جاذبية الجاذبية. ومن ثم فإن جاذبية الأرض مع ارتفاع الجسم من الأرض يرتبطان على حد سواء لتقليل الطاقة الكامنة للنظام.

تؤثر كتلة الجسم على الطاقة الكامنة للنظام. كلما قلت كتلة الجسم ، ستقل إمكاناته. يمكن لوحدة صغيرة من الكتلة في حالة السكون أن تنتج كمية هائلة من الطاقة. يتم تخزين الطاقة الكامنة في شكل طاقة داخلية لنظام يعتمد على الحرارة المخزنة بواسطة الكتلة والعمل الذي يقوم به النظام.

التغيير في الطاقة الداخلية يساوي التغير في درجة حرارة النظام. إذا كان هناك انخفاض في درجة حرارة النظام ، فمن الواضح أن هناك تغييرًا في الطاقة الداخلية للنظام وبالتالي يكون العمل الذي يقوم به النظام إيجابيًا. نظرًا لوجود عمل ، يتم تقليل الطاقة الكامنة للنظام.

علاوة على ذلك ، فإن الكائن الذي يحتوي على طاقة داخلية أعلى من المحيط سيكون له طاقة كامنة أكبر ، وبالتالي فإن الكائن يميل إلى الوصول إلى حالة الطاقة الكامنة المنخفضة عن طريق تحويل طاقته إلى شكل آخر ، وقد تكون طاقة حرارية ، وإطلاقها في التناقص المحيط. درجة حرارة النظام. ومن ثم ، فإن الطاقة الكامنة تتناقص حيث يسعى النظام للوصول إلى حالة التوازن.

إذا تسارع أي جسم بسبب أي مصادر خارجية قد يكون بسبب القوة الفيزيائية أو مقاومة الهواء أو السحب ، فسيتم تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية. ومن ثم ستقل الطاقة الكامنة للجسم.

ما يؤثر على الطاقة الكامنة

كتلة: المزيد من كتلة الجسم ستكون طاقته. أثناء السقوط الحر ، الكتلة تعادل الطاقة ومن ثم يشعر الجسم بالضوء وتنخفض الطاقة الكامنة.

الطول: إذا انخفض ارتفاع الجسم عن سطح الأرض ، فإن الطاقة الكامنة تنخفض وتصبح صفراً على سطح الأرض.

درجة الحرارة: مع انخفاض درجة حرارة النظام ، تنخفض أيضًا الطاقة الكامنة للنظام.

الجاذبية: تميل الجاذبية دائمًا إلى سحب الأشياء نحو مركز الأرض ، نظرًا لأن الإمكانات على سطح الأرض تساوي صفرًا ، فإن الجاذبية هي المسؤولة عن تقليل الطاقة الكامنة.

الطاقة الداخلية للنظام: يتم تقليل الطاقة الداخلية للنظام فقط عند انتهاء العمل الخارجي ، وبالتالي تقل الطاقة الكامنة.

انتهى العمل الخارجي: عند تطبيق القوة الخارجية ، قد تزيح الجسيمات من موقعها الأصلي. يرجع إزاحة الجسيم إلى الطاقة الحركية الناتجة عن تحويل الطاقة الكامنة للجسيم. وبالتالي ، تؤدي القوى الخارجية إلى تقليل الطاقة الكامنة للنظام.

مرونة: كلما زادت خاصية المرونة للمادة ، زادت قدرتها على تخزين الطاقة الكامنة.

حرارة: عندما يتم إمداد النظام بالحرارة ، تزداد طاقته الكامنة. لتحقيق حالة التوازن ، يقوم النظام بنقل الحرارة إلى المحيط. مع انخفاض حرارة النظام ، يتم أيضًا تقليل الطاقة الكامنة.

شحنة الجسيم: الطاقة الكامنة بين جسيمي الشحنة المتشابهة ستكون أعلى بينما الطاقة الكامنة للشحنتين المختلفتين ستكون أقل مقارنة بالشحنتين المتشابهتين.

المسافات: مع زيادة المسافة بين طارد الحشرات ، ستنخفض الطاقة الكامنة ؛ بينما ، مع انخفاض المسافة بين الشحنات الجذابة ، ستنخفض الطاقة الكامنة.

ما له أكبر تأثير على الطاقة الكامنة

التأثير الأكبر على الطاقة الكامنة هو قوة الجاذبية ، والخصائص المرنة للمادة ، والمسافة التي تفصل الجسم عن المصدر ، وكتلة الجسم.

نظرًا لأن الجاذبية هي السائدة على الأرض ، فإنها تمارس سحبًا على جميع الكائنات الموجودة عليها وحولها. يؤثر بشكل كبير على إمكانات أي كائن من خلال جذب جميع الكائنات الأقرب إلى سطح الأرض وتقليلها إلى الصفر.

قوة الجاذبية هي قوة جاذبية ضعيفة موجودة في الطبيعة. العمل المنجز لإبقاء النظامين مقيدًا بسحب جذابة من بعضهما البعض هو عمل سلبي لأن العمل يتم في اتجاه معاكس لاتجاه قوة الجذب. وبالتالي ، أقل الطاقة الكامنة مطلوبة مثل المسافة بين كلا الزيادات. لأن الجاذبية تتناسب عكسيا مع المسافة بينهما.

تظهر المرونة أيضًا التأثير الأكبر على الطاقة الكامنة. المرونة هي خاصية للمادة التي يمكن شدها أو ضغطها لكن المادة تستعيد شكلها وحجمها الأصليين. يتم تخزين الطاقة الكامنة في هذا الجسم المرن إما عن طريق الضغط أو الشد. أثناء القيام بذلك ، فإن يتم تحويل الطاقة الحركية المستخدمة إلى جهد الطاقة ويتم تخزينها في الجسم ، والذي عند عدم استخدامه ، يخرج الطاقة في شكل طاقة حركية. الطاقة المخزنة بسبب الانضغاط والتمدد عالية جدًا في المادة المرنة التي عند إطلاقها تعطي كمية هائلة من الطاقة بحيث ينزاح الجسم فجأة بسرعة عالية.

ما الذي يحدد إمكانات الطاقة

تحدد كتلة الجسم وتسارعه بسبب الجاذبية كمية الطاقة التي يمكن أن يحملها الجسم. حيث إن مقدار الطاقة المتوفرة مع النظام للقيام بهذا العمل ، ومقدار قدرة الجسم على القيام بهذا العمل ستحدد إمكانات الطاقة.

كلما زادت الطاقة الكامنة التي يخزنها الكائن ، سيكون العمل الذي يقوم به الكائن أكبر.

على سبيل المثال ، سيكون العمل المنجز لتجميع الجسيمين المشحونين بالتساوي أكبر من الشغل المبذول للتقريب بين الجسيمين المشحونين بشكل معاكس. نظرًا لأن شحنتين متباينتين ستجذبان ، فلا داعي للقيام بأي عمل على تلك الشحنة ، في حين أن الجسيمات المشحونة المتشابهة سوف تتنافر عن بعضها البعض ومن ثم يجب القيام بعمل أكبر لتقريب الشحنات المتشابهة من بعضها البعض.

تتوافق الطاقة الكامنة للنظام مع العمل الذي يقوم به النظام. إذا كان العمل الذي أنجزه النظام كبيرًا ، فإن الطاقة الكامنة المستخدمة للقيام بهذا العمل تكون أكثر. وهذا بدوره يعتمد على كتلة الجسم ، فكلما زادت الكتلة ، زادت الطاقة المخزنة به ؛ لأن كل وحدة كتلة يمكن أن تنتج كمية كبيرة من الطاقة. تتناسب الطاقة الكامنة طرديًا مع وزن الجسم والتسارع بسبب جاذبية الأرض.

قراءة المزيد عن هل يؤثر الارتفاع على الطاقة الكامنة: حقائق مفصلة وأمثلة وأسئلة شائعة; الطاقة الكامنة.

الأسئلة المتكررة

ما هي الطاقة الكامنة?

الطاقة الكامنة هي الطاقة المخزنة بواسطة الكائن إما عن طريق تحويل أي شكل من أشكال الطاقة إلى طاقة كامنة أو عن طريق موقعها النسبي إلى كائن آخر ، عن طريق القوة الساكنة أو القوة الكهربائية أو أي وسيط آخر.

هناك أنواع مختلفة من الطاقات الكامنة ، وأكثرها شيوعًا هي طاقة الجاذبية والمرونة والنووية والكهربائية والمغناطيسية والكيميائية الكامنة. اعتمادًا على هذه الطاقة الكامنة تعتمد على كميات مختلفة مثل الكتلة والارتفاع وثابت المرونة والسعة والجهد والمغنطة والمجال المغناطيسي والتسارع بسبب الجاذبية والإزاحة وارتفاع الجسم من سطح الأرض ، شحنة من الجسيمات ، إلخ.

كيف تختلف طاقة وضع الجاذبية عن طاقة الوضع الكهربائي؟

الطاقة الكامنة للجاذبية هي الطاقة المخزنة بواسطة النظام عن طريق سحب الجاذبية للنظام بينما طاقة الوضع الكهربائي هي تأثير الجسيمات المشحونة.

طاقة الجاذبية الكامنة تعتمد على الكتلة ، والتسارع بسبب الجاذبية ، وارتفاع الجسم عن الأرض بينما تعتمد طاقة الوضع الكهربائي على الشحنة وطول الفاصل بين الجسمين.

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

الرابط هل المضخة الحرارية غاز أم كهربائي؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

هل المضخة الحرارية غازية أم كهربائية؟ 5 حقائق يجب أن تعرفها

المضخة الحرارية هي آلة تنقل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. دعونا نناقش ما إذا كانت المضخة الحرارية تعمل بالغاز أو الكهرباء. يتم توليد المضخة الحرارية بالكهرباء. إلى عن على...