اثناء سقوط كره من ارتفاع ما تكتسب طاقة،الخيارات المتاحة : ثلاثة خيارات. مطلوب الإجابة الصحيحة خيار واحد.
حركية كميائية ضوئيه الإجـابـة الصحيحة من بين الخيارات هي : حركية.
أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة
عندما تُسقط كرة من ارتفاع معين، فإنها تبدأ في السقوط بسبب الجاذبية الأرضية. أثناء سقوط الكرة، تكتسب طاقة حركة (طاقة حركية) بسبب تسارعها الناتج عن الجاذبية. في نفس الوقت، تتناقص الطاقة الكامنة للكرة (الطاقة الكامنة الجاذبية) لأنها تفقد الارتفاع.
القانون الأول للديناميكا الحرارية
وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها، فقط تحويلها من شكل إلى آخر. في حالة سقوط الكرة، يتم تحويل الطاقة الكامنة للكرة إلى طاقة حركية.
طاقة الكرة الكامنة
الطاقة الكامنة للكرة هي طاقة مخزنة بسبب وضعها في مجال الجاذبية. معادلة الطاقة الكامنة الجاذبية هي:
“`
PE = mgh
“`
حيث:
PE هي الطاقة الكامنة (بالجول)
m هي كتلة الكرة (بالكيلوغرام)
g هي تسارع الجاذبية (9.8 م/ث²)
h هو ارتفاع الكرة (بالمتر)
كلما زاد ارتفاع الكرة، زادت طاقتها الكامنة.
طاقة الكرة الحركية
طاقة الكرة الحركية هي طاقة مخزنة بسبب حركتها. معادلة الطاقة الحركية هي:
“`
KE = 1/2 mv²
“`
حيث:
KE هي الطاقة الحركية (بالجول)
m هي كتلة الكرة (بالكيلوغرام)
v هي سرعة الكرة (بالمتر/ثانية)
كلما زادت سرعة الكرة، زادت طاقتها الحركية.
تحويل الطاقة أثناء السقوط
عندما تسقط الكرة، تتحول طاقتها الكامنة إلى طاقة حركية بمعدل ثابت. يمكن ملاحظة ذلك من خلال ملاحظة تسارع الكرة الثابت.
حفظ الطاقة
نظرًا لأن الطاقة لا يمكن إنشاؤها أو تدميرها، فإن مجموع الطاقة الكامنة والطاقة الحركية للكرة ثابت طوال سقوطها. بعبارة أخرى، يتم تحويل الطاقة بين الشكلين، لكن الطاقة الإجمالية تظل كما هي:
“`
PE + KE = ثابت
“`
عوامل تؤثر على حركة الكرة الساقطة
بالإضافة إلى الجاذبية، هناك عوامل أخرى يمكن أن تؤثر على حركة الكرة الساقطة، مثل:
قوة الاحتكاك: تؤدي قوة الاحتكاك بين الكرة والهواء إلى تقليل سرعتها.
شكل الكرة: تؤثر شكل الكرة (مثل الكرة أو المكعب) على معامل السحب.
كثافة الوسط: تؤثر كثافة الوسط الذي تسقط فيه الكرة (مثل الهواء أو الماء) على قوة الطفو.
عندما تسقط كرة من ارتفاع معين، فإنها تكتسب طاقة حركة بسبب تسارعها الناتج عن الجاذبية. في نفس الوقت، تتناقص طاقتها الكامنة لأنها تفقد الارتفاع. يتم حفظ الطاقة الإجمالية للكرة أثناء سقوطها، حيث يتم تحويل الطاقة بين الطاقة الكامنة والطاقة الحركية. يمكن لعوامل مختلفة مثل الاحتكاك وشكل الكرة وكثافة الوسط أن تؤثر على حركة الكرة الساقطة.