الطاقة الميكانيكية هي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة. الطاقة الحركية هي الحركة، والطاقة الكامنة هي الموقع. تمتلك السيارة المتحركة طاقة حركية، ويمتلك الزنبرك المشدود طاقة كامنة، ويمتلك البندول في أعلى تأرجحه طاقة كامنة، وفي أسفله يمتلك طاقة حركية. تبقى الطاقة الميكانيكية الكلية ثابتة في حال عدم وجود احتكاك أو مقاومة هواء.
يُعدّ قانون حفظ الطاقة الميكانيكية أداةً بالغة الأهمية. تمتلك الأفعوانية الموجودة أعلى التل طاقة كامنة، بينما تمتلك في أسفله طاقة حركية. وتبقى الطاقة الحركية متساوية عند كل نقطة، مع إهمال الاحتكاك. ولذلك، يكون التل الأول دائمًا هو الأعلى. ولا يمكن للأفعوانية أن ترتفع أعلى من نقطة انطلاقها إلا بوجود مصدر طاقة آخر.
الطاقة الميكانيكية قيد التنفيذ
- البندول: من طاقة كامنة إلى طاقة حركية وبالعكس.
- الأفعوانية: طاقة كامنة في الأعلى، وطاقة حركية في الأسفل.
- الجسم الساقط: تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية.
- القوس والسهم: من الطاقة الكامنة المرنة إلى الطاقة الحركية.
- السدود الكهرومائية: من طاقة الوضع الجاذبية إلى الطاقة الحركية إلى الطاقة الكهربائية.
في الواقع، لا تُحفظ الطاقة الميكانيكية بشكل كامل. فالاحتكاك يحوّل جزءًا منها إلى حرارة، وكذلك مقاومة الهواء. ولهذا السبب يتوقف البندول عن التأرجح في النهاية. تبقى الطاقة موجودة، لكنها تتغير في شكلها، فتصبح طاقة حرارية موزعة بين جزيئات الهواء ومحور الدوران. الطاقة الميكانيكية مفيدة لأنها سهلة التحويل، فهي تُشغّل التوربينات والمركبات والآلات، وهي طاقة الأجزاء المتحركة. فعندما تقود دراجة، تحوّل الطاقة الكيميائية من الطعام إلى طاقة ميكانيكية، وعندما تضغط على الفرامل، تحوّل الطاقة الميكانيكية إلى حرارة. الطاقة الكلية محفوظة دائمًا، لكن شكلها هو الذي يتغير.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment