طاقة الحركة Kinetic Energy (E.K)

إذا أثرت قوة في جسم ، فحركته مسافة ما في اتجاهها ، فإن هذه القوة تكون قد بذلت شغلا ولكن اين يذهب هذا الشغل يا ترى ؟ إذا أمعنا النظر في هذه المسألة ، نجد أنه عندما تؤثر قوة في جسم ، فإن هذه القوة تعمل أحيانا على رفع جسم إلى أعلى واحيانا تعمل على ضغط نابض أو استطالته ... إلخ ، ولكن هناك حالات أخرى يكون للقوة وظيفة مغايرة ، وهذه الوظيفة تكمن في إعطاء الجسم سرعة ما ؛ فالسيارة المتحركة على أرض أفقية بسرعة صغيرة جدا (مهملة) إذا أثر محركها بقوة إضافية زادت سرعتها ، فوظيفة القوة الإضافية هنا ، هي إعطاء السيارة سرعة معينة .

إن الشغل الذي تبذله القوة الإضافية هنا يتحول إلى شكل من أشكال الطافة يسمى طاقة الحركة . أي أن طاقة الحركة لجسم هي الطاقة التي يمتلكها الجسم عندما يكون متحركا بسرعة ما .

والسؤال الآن ، ما هي العلاقة التي تعطي طاقة الحركة لجسم متحرك ؟ لنفترض أن لدينا قوة (F) تؤثر في جسم ساكن على سطح أفقي أملس ، بحث تعطيه سرعة (V) وتحدث له إزاحة (S) . إن مقدار الشغل الذي تبذله القوة هو :

W = FS (القوة باتجاه الإزاحة) .

ولكن           (من معادلات الحركة الخطية) .

حيث (a) هو تسارع الجسم .

اذا   

ولكن  يساوي كتلة الجسم (m) حسب قانون نيوتن الثاني :

اذا  

ولكن هذا الشغل ظهر بصورة طاقة حركة . إذن فالعلاقة التي تعطي طاقة الحركة لجسم هي :

..............(1)

أي أن الشغل المبذول على الجسم يتحول كله إلى طاقة حركة في الجسم .

ولعله من السهل أن نلاحظ أن طاقة الحركة لجسم هي كمية عددية (غير متجهة) ، ووحدتها هي وحدة الشغل نفسها ، أي الجول في النظام العالمي للوحدات MKS ، والإرغ في نظام (CGS) .

مواضيع ذات صلة

أنظمة لأكثر من جسيم واحد

كمية التحرك الزاوية والقوة المركزية

الحركة الدورانية

امثلة عن الاتزان الاستاتيكي للأجسام الممتدة

الاتزان الاستاتيكي للأجسام الممتدة

تعريف العزم

تذبذبات صغيرة لبندول

اعتبارات الطاقة في الحركة التوافقية البسيطة

الحل الهندسي للمعادلة التفاضلية للحركة التوافقية البسيطة، دائرة المرجع

الحل باستخدام حساب التفاضل والتكامل

قانون هوك والمعادلة التفاضلية للحركة التوافقية البسيطة

القدرة ووحدات الشغل