انحفاظ الطاقة

أثناء حركة جسم، تستطيع طاقته التذبذب ذهابًا وإيابًا بين الحركة (الطاقة الحركية) والموضع (الطاقة الكامنة)، لكن إجمالي الطاقة الميكانيكية يبقى نفسه ما دام الاحتكاك ومقاومة الهواء لا يسرقان شيئًا. الجسم الساقط يقايض الارتفاع بالسرعة، والصاعد يقايض السرعة بالارتفاع — المجموع لا يتغير أبدًا.

E = ½ · m · v² + m · g · h

E — إجمالي الطاقة الميكانيكية (J): طاقة الحركة والموضع مجتمعتين، ثابتتان دون احتكاك
m — الكتلة (kg): مقدار المادة في الجسم
v — السرعة (m/s): ما أسرع الجسم في تلك اللحظة
g — تسارع الجاذبية (m/s²): قوة شد الجاذبية، نحو 9.8 m/s² قرب سطح الأرض
h — الارتفاع (m): بُعد الجسم فوق مستوى مرجعي

كرة كتلتها 2 kg تتأرجح في مسارها على ارتفاع 5 m فوق الأرض، متحركة بسرعة 4 m/s. باستخدام g = 9.8 متر لكل ثانية مربعة، ما طاقتها الميكانيكية الكلية؟

m = 2 kg
v = 4 m/s
h = 5 m

E = ½ · m · v² + m · g · h
E = ½ · 2 kg · (4 m/s)² + 2 kg · 9.8 m/s² · 5 m

E = 114 J

انحفاظ الطاقة

جرّب المحاكاة التفاعلية