حفظ الطاقة الميكانيكية Conservation of the Mechanical Energy

يمكن كتابة العلاقة (1) على النحو الآتي :

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

إن ناتج جمع طاقة الحركة الوضع لجسم ، يسمى الطاقة الميكانيكية الكلية .

وبذلك فإن الحد الأول من الجانب الأيمن من هذه العلاقة عبارة عن القيمة النهائية للطاقة الميكانيكية الكلية ؛ أما الحد الثاني من هذا الجانب أ فهو عبارة عن القيمة الابتدائية للطاقة الميكانيكية الكلية . وبذلك نجد أن الشغل الذي تنجزه كل القوى المؤثرة في الجسم (عدا قوة الجاذبية الأرضية) يساوي التغيير في الطاقة الميكانيكية الكلية له . ونلاحظ من العلاقة (5-9) أنه اذا كانت (w) موجبة ، فإن الطاقة الميكانيكية تزداد ، واذا كانت (w) سالبة ، فإن الطاقة الميكانيكية تنقص .

وفي الحالة التي تكون فيها (w) صفراً (أي عندما تكون القوة الوحيدة المؤثرة في الجسم هي قوى الجاذبية الأرضية ، فإن العلاقة  (1) تصبح كما يأتي :

...........(2)

وبذلك نجد أن :

.....................(3)

وبذلك نجد أن الطاقة الميكانيكية الكلية تبقى ثابتة في هذه الحالة .

أي أن الطاقة الميكانيكية الكلية لجسم تحفظ في الحالة التي تؤثر في الجسم قوة الجاذبية الأرضية فقط . أي اذا كان الجسم حر الحركة .

ويستفاد من العلاقة (3) السابقة ، أنه إذا زادت طاقة حركة الجسم ، فإن ذلك يكون على حساب طاقة الوضع ، أي أن طاقة الوضع تقل ؛ أما اذا نقصت طاقة الحركة ، فإن طاقة الحركة تزيد ؛ فالبندول المتحرك يمنة ويسرة تكون لكرته اقصى حركة عندما تكون في أخفض وضع لها ، أي في وضع الاتزان (حيث تكون طاقة الوضع اقل ما يمكن) وعندما تتحرك لليمين (مثلا) تبدأ طاقة الوضع بالازدياد ، ولكن على حسب طاقة الحركة ، أي أن طاقة الحركة تنقص ، وتستمر قيمة طاقة الحركة في النقصان حتى تصل الكرة إلى أقصى اليمين وبذلك تمتلك أكبر طاقة وضع لها ، الإزدياد والنقصان في أثناء حركة البندول يمنة ويسرة .

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