نوع طاقة كتاب مستقر على سطح طاولة، وهو سؤال مهم موجود في المناهج السعودية لمادة العلوم للصف الثاني المتوسط الوحدة الثانية، وتعرف الطاقة بأنها إحدى خصائص المادّة، والتي يُمكن تحويلها إلى أحد الأشكال الآتية: العمل، أو الإشعاع، أو الحرارة، وهي بهذا التعريف تتعدى التعريف الشائع للطاقة بأنّها القدرة على إنجاز عمل ما، وأخذ مفهوم الطاقة بالتوسع أثناء الثورة الصناعية في أواخر القرن الثامن عشر، فتم ملاحظة أن الحرارة، والإشعاع هما شكلان مهمان للطاقة تماماً كالعمل، ويتم الاستفادة من الحرارة بعدّة أشكال كمصدر للتبريد صيفاً، وللدفء شتاءً، كما يُمكن الشعور بالإشعاع كطاقة من حولنا.
ما نوع طاقة كتاب مستقر على سطح طاولة؟
قانون طاقة الوضع
يمكن حساب طاقة الوضع للأجسام بالاستعانة بالقانون التالي :
- طاقة الوضع=الكتلة×ارتفاع الجسم×تسارع الجاذبية الأرضية.
- أما النابض فإن طاقة الوضع الخاصة بها يتم احتسابها من خلال خلال الاستعانة بقانون هوك، حيث إن طاقة الوضع تتناسب طردياً مع مقدار الضغط والتمدد للنابض، والقانون هو: طاقة الوضع= ثابت النابض×مقدار الضغط أو التمدد.
أمثلة على طاقة الوضع
تتمثل طاقة الوضع في العديد من الأمثلة في الحياة اليومية، ومن الأمثلة عليها:
- سحب السهم في القوس، وتصنّف هذه الطاقة بأنها طاقة وضع مرنة، وهي الطاقة التي يتم اكتسابهها على إثر تمدد الجسم وانضغاطه.
- الروابط الكيميائية التي تمتلكها الذرات على إثر التباعد أو التقارب الذي يحدث في الإلكترونات.
أشكال طاقة الوضع
تخزن الأجسام التي تمتلك طاقة وضع هذه الطاقة في أجسامها بعدة طرق، قبل أن يتم تحرير الطاقة الكامنة، ومن أشكال طاقة الوضع ما يأتي:
- طاقة الوضع الكيميائية: في الكيمياء، يتم تخزين طاقة الوضع في الروابط الكيميائية، وتعمل التفاعلات الكيميائية على تحرير الطاقة عن طريق تكوين مركبات جديدة أو إنتاج الضوء أو الحرارة.
- طاقة الوضع الفيزيائية: في الفيزياء يتم تخزين طاقة الوضع إما في طاقة الجاذبية، أو ما يُعرف بطاقة الوضع المرونية، وطاقة الجاذبية، حيث تنشأ نتيجة لوضع جسم يمتلك كتلة ما في مكان مرتفع عن سطح الأرض، وكلما زادت كتلة الجسم زادت الطاقة الكامنة في داخله، وعند سقوطه يتم تحرير الطاقة الكامنة من داخله وتتحول إلى طاقة حركية، أما بالنسبة لطاقة الوضع المرونية فعادة ما يتم تخزينها في التشوه الحاصل لشكل الجسم في بنيته، فعند ضغط الزنبرك ثم تحريره، قد تعمل طاقة الوضع المحررة على إحداث الضرر.
- طاقة الوضع الكهربائية: تخزّن البطاريات في داخلها الطاقة الكهربائية والكيميائية، فآلية عمل البطاريات تعتمد على التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخلها والتي تخلق إختلالاً في الإلكترونات وتنتج شحنة كهربائية على أطراف البطارية.
بالتالي فإنّ إجابة السؤال، ما نـوع طاقة كتاب مستقر على سطح طاولة، تتمثّل في طاقة الوضع، وأوردنا معلومات عدة حولها لتوصيل الفكرة بشكل كامل للطلبة، مع تمنياتنا بالتوفيق للجميع.