بحث كامل عن الطاقة الميكانيكية
بحث كامل عن الطاقة الميكانيكية وهي أحد أنواع علوم الطاقة هذا ما نتعرف عليه في السطور التالية، حيث يوجد الكثير من أنواع الطاقات التي تختلف استخدامها ومفهومها.
فمن أنواع هذه الطاقات هي طاقة كيميائية، نووية، مشعة، كهربائية، حركية، طاقة ميكانيكية، وفي هذا المقال سوف نتعرف على الكثير من المعلومات التي تخص الطاقة الميكانيكية.
محتويات المقال
ما هو مفهوم الطاقة؟
- مفهوم الطاقة في علم الفيزياء هي عبارة عن “القدرة على القيام بعمل ما”، وهذا العمل قد يختلف.
- سواء عمل حراري، كهربائي، حركي، ميكانيكي، كيميائي، ويوجد العديد من الأشكال المختلفة.
شاهد أيضا: بحث كامل عن السياحة في مصر
ما هو مفهوم الطاقة الميكانيكية؟
الطاقة الميكانيكية هي عبارة عن الطاقة الحركية، كما أنها هي عبارة عن طريقة معينة يتم تحريك الجسم بها عن موضعه الأصلي.
ويحدث هذا التحرك من خلال القوة التي تساعد على حركة الجسم، وعندما يقوم الجسم بالتحرك فهذا يعني أنه مستخدم للطاقة الميكانيكية.
أشكال الطاقة الميكانيكية
يوجد نوعان رئيسيان من الطاقة الميكانيكية، وتتمثل في الآتي:
النوع الأول الطاقة الميكانيكية الكامنة:
الطاقة الميكانيكية الكامنة عبارة عن الجسم أو الكائن الذي يكون لديه قدرة على حركة، ولكنه في نفس الوقت لا يمتلك القوة التي يقوم بها، فهو يقوم بتخزين الطاقة الميكانيكية الكامنة.
أشكال الطاقة الميكانيكية الكامنة:
الشكل الأول طاقة جهد الجاذبية:
- هذه الشكل عبارة عن الطاقة المختزنة في موضع الجسم أو ارتفاعه عن موضعه الأصلي.
- فالأجسام الثقيلة تحتوي على كميات أكبر من طاقة الجاذبية.
الشكل الثاني الطاقة الكامنة المرنة:
- هذا الشكل هو عبارة عن طاقة مخزنة في كائن أو جسم معين، وفي هذا الوضع يتم الاعتماد على المادة التي تتواجد في هذا الجسم، (وتكون هذه المادة مثل المطاط).
النوع الثاني الطاقة الميكانيكية الحركية:
يتم استخدام الطاقة الميكانيكية الحركية من خلال جسم معين عند تحريكه من مكانه الأصلي، ويمكن أن تكون الطاقة الميكانيكية الحركية أن تنتقل من جسم لآخر، أو من خلال تحويل أو تغيير الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية.
أنواع الطاقة الميكانيكية الحركية
- النوع الأول الطاقة الميكانيكية الحركية المشعة: هي عبارة عن طاقة تستخدم في إنتاج موجات الضوء.
- النوع الثاني الطاقة الميكانيكية الحركية الكهربائية: هو عبارة عن نوع من الطاقات التي تستخدم في إنتاج الكهرباء.
- والنوع الثالث الطاقة الميكانيكية الحركية للصوت: هو عبارة عن نوع من الطاقات المستخدمة في إنتاج الموجات الصوتية.
- النوع الرابع الطاقة الميكانيكية الحركية الحرارية: هي نوع معين من طاقات تنتج عن الحرارة.
أشكال وأمثلة للطاقة الميكانيكية الحركية
تعتبر الطاقة الميكانيكية الحركية هي عبارة عن نوع معين من أنواع الطاقات التي من الواضح رؤيتها، فهناك العديد من أشكال عمليات الطاقة الميكانيكية الحركية، وتتمثل هذه الأشكال في ما يلي:
- عملية الشهيق والزفير.
- عملية دق المسامير.
- استخدم أجهزة وأدوات للمطبخ.
- الكتابة على لوحة المفاتيح.
- استخدام قلم رصاص.
تابع معنا: بحث كامل عن تاريخ سقوط الاندلس pdf
قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
- هناك قانون يساعد على حفظ الطاقة الميكانيكية، فهو عبارة عن قانون يساعد على بقاء وحفظ القيمة الكلية للطاقة الميكانيكية.
- فالطاقة الميكانيكية تظل في نظام معين مغلق بسبب عدم وجود قوى لتبديد الطاقة.
- وتتمثل هذه القوى من خلال (الاحتكاك، َمقاومة الهواء)، وهذه القوى تكون ثابتة.
- وهذا القانون يوضح أن الطاقة الميكانيكية الكامنة يمكنها أن تكون عبارة عن طاقة حركية، والعكس صحيح.
- ولكن الطاقة لا تستطيع أن تختفي، وهذا بمعنى أن تكون الطاقة في وضع مقاوم للهواء.
- فيمكن أن تظل الطاقة الميكانيكية المتواجدة في الجسم أن يتحرك من خلال الهواء.
- وهذا عن طريق تواجد مجال للجاذبية الأرضية المحفوظة والثابتة.
إجمالي الطاقة الميكانيكية
- الطاقة الميكانيكية هي عبارة عن تحرك جسم معين من مكانه، (فهذا يعني أنها طاقة حركية).
- أو يمكن أن تكون الطاقة الميكانيكية عبارة عن طاقة تم تخزينها في وضع معين (وهذا يعني أنها طاقة كامنة).
- ويعتبر للطاقة الميكانيكية المقدار الإجمالي الخاص بها هو عبارة عن جمع كلاً من الطاقة الكامنة والطاقة الحركية مع بعضهمز
- ويعرف هذه العملية باسم إجمالي الطاقة الميكانيكية، ويكون اختصار هذا الاسم هو (TME).
- TME= PE+KE.
- ويعتبر أن هناك نوعين من الطاقة الكامنة وهما طاقة الوضع المرنة، وطاقة وضع الجاذبية.
- ويمكن أن نعود كتابة قانون خاص بالطاقة الكامنة، ويتمثل القانون بهذا الشكل:
- TME= PEGRAV + PESPRING + KE.
- ويعد إجمالي الطاقة الميكانيكية هو عبارة عن جمع الإمكانات والطاقة الحركية، فالطاقة الميكانيكية الكلية هو عبارة عن قيمة ثابتة ولا تتغير طوال فترة حركته.
- ولكن في بعض الأوقات تكون إجمالي القيمة ثابتة ولا تتغير، وأوقات أخرى تكون متغيرة.
- وذلك على حسب ظروف الطاقة الميكانيكية، ويكون إجمالي الطاقة الميكانيكية.
- عبارة عن جمع شكلين الطاقة والذي ينتج هو إجمالي الطاقة الميكانيكية.
- كما أن الطاقة الميكانيكية تستطيع أن تقوم بعمل جسم أو كائن يحتوي على طاقة ميكانيكية، فهي تستطيع أن تقوم بأي عمل يحتاج لهذه الطاقة.
- وهذا يعني أن تكون الطاقة الميكانيكية عبارة عن تمكين الجسم أن يختبر.
- ويتم تطبيق هذه القوة على جسم أو كائن آخر، وهذا بهدف تحرك الجسم.
قد يهمك: بحث كامل عن الدول الاسكندنافية
أمثلة لتسخير الطاقة الميكانيكية
يوجد العديد من الأمثلة والأشكال التي توضح استخدام الطاقة الميكانيكية لتحريك أجسام معينة، ومن هذه الأمثلة ما يلي:
طواحين الهواء:
- يعتبر هذا الشكل من أشكال تسخير الطاقة الميكانيكية فهي يتم استخدام الرياح بقوة كبيرةز
- وذلك حتى تقوم بعمل ريش لطواحين الهواء التي تسمى باسم التوربينات.
- الطاقة الميكانيكية تستطيع للهواء بعض الجزيئات التي تستطيع تطبيق واختبار القوة.
- هذه القوة هي السبب الرئيسي لتحرك وازاحة الشفرات، وهذه الشفرات التي تتحرك يتم تغيير.
- وتحويل الطاقة إلى طاقة كهربائية (وتتمثل هذه الطاقة على هيئة طاقة غير ميكانيكية).
- ويتوفر هذا الشكل من أشكال الطاقة الميكانيكية في المنازل والصناعات، وهذا بهدف تشغيل كافة الأجهزة الكهربائية التي تتواجد في المنازل.
المطرقة:
- المطرقة هي من الأدوات التي تستخدم الطاقة الميكانيكية حتى تستطيع القيام بالعمل المكلفة به، والطاقة الميكانيكية تعطي القدرة للمطرقة لتطبيق القوة على السطح.
- كما أن المطرقة تكون السبب في التحرك، وهذا لأن للمطرقة تمتلك كمية كبيرة من الطاقة الميكانيكية (وهذا على هيئة طاقة حركية)، والطاقة الميكانيكية تستطيع القيام بعمل تحرك الجسم.
مسدس النبال:
- يعتبر أحد أهم الأمثال والأشكال التي تستخدم الطاقة الميكانيكية هو مسدس النبال، فهو مثال على عمل هذه الطاقة وتأثيرها على جسم آخر.
- وعندما يتم الضغط على مسدس النبال أو مسدس السهم.
- فعند ذلك يتم امتلاك هذا المسدس طاقة ميكانيكية، وهذه الطاقة تعطي للزنبركات المضغوطة القدرة على تطبيق واختبار قوة السهم.
- وذلك حتى تحرك الجسم المراد تحريكه، وهذا بالإضافة إلى الزناد الذي يمتلك طاقة ميكانيكية (وهذا على هيئة طاقة مرنة)ز
- والطاقة الميكانيكية قدرتها تستطع أن تقوم بعمل السهم.
كرة التدمير الضخمة:
- من أهم الأمثلة التي توضح كيفية استخدام الطاقة الميكانيكية في تحريك الأجسام هي كرة التدمير، أو ما يطلق عليها آلة الهدمز
- فهي عبارة عن جسم بحجم كبير وضخم يتحرك للامام والخلف.
- ثم يعود إلى مكانه المرتفع المخصص له، ويتم هدم أو تدمير الأجسام التي تصطدم معها.
- ويتم الضغط بقوة كبيرة على آلة الهدم أو كرة التدمير، وهذا بهدف تحرك وإزاحة جسم الهيكل المراد تحريكه.
وفي نهاية هذا المقال تم التعرف على كل ما يخص عن الطاقة الميكانيكية، فلقد تحدثنا عن مفهوم الطاقة الميكانيكية وأنواعها وبعض الأمثلة للطاقة الميكانيكية، وفي نهايته نتمنى أن ينال هذا المقال إعجابكم.