فهم الاختلاف بين طاقة الوضع وطاقة الحركة: دليل شامل

الفرق بين طاقة الوضع وطاقة الحركة

يكمن الفرق بين الطاقة الحركيّة وطاقة الوضع في تحوّل كل منهما إلى الأخرى في نظام معيّن؛ فمثلاً في نظام سقوط صخرة عن حافة معيّنة، عند وضعها على ارتفاع معيّن فإن طاقة الوضع تتحول تدريجياً إلى طاقة حركيّة،¹ وعلى الرغم من تحوّل الطاقة الحركيّة إلى طاقة وضع والعكس، إلا أن مجموع طاقة الوضع مع الطاقة الحركيّة يساوي الطاقة الميكانيكيّة بحيث تكون قيمتها ثابتة في أنظمة الجاذبيّة.²

الطاقة الحركية

يُمكن تعريف الطاقة الحركيّة (بالإنجليزية: Kinetic energy) على أنّها الطاقة التي يمتلكها الجسم في حالة الحركة، ويُرمز لها بالرمز (K)، ومن العوامل التي تؤثر على قيمتها لأي جسم ما يأتي: ³

• كتلة الجسم المتحرك (بالإنجليزية: Mass)، التي يُرمز لها بالرمز (m).
• سرعة الجسم (بالإنجليزية: velocity)، ويرمز لها بالرمز (v).

ملاحظة: يمكن إيجاد قيمة الطاقة الحركيّة للأجسام المُتحركة وِفقاً للمعادلة الآتية: ( K = 0.5 mv ² )، وتتحوّل الطاقة الحركية إلى أشكال أخرى من الطاقة؛ مثل الطاقة الحرارية، أو الصوت، أو الضوء. ³

طاقة الوضع

يُمكن تعريف طاقة الوضع (بالإنجليزية: Potential energy) أو الطاقة الكامنة على أنّها الطاقة التي تعتمد على الوضع النسبي للجسم في نظام معيّن؛ فمثلاً عند وجود كرة على ارتفاع معين فإنها تملك طاقة وضع كبيرة وعندما تسقط على سطح الأرض فإن طاقة وضعها تقِل، وبالتالي فإن طاقة الوضع هي خاصيّة للنظام وليست لجسم فردي، كما هو الحال في النظام المُكوّن من الأرض والكرة، ومن أشكال طاقة الوضع الطاقة الكامنة الكهربائيّة، والطاقة الكامنة الكيميائيّة، والطاقة الكامنة النوويّة، كما يُمكن تحويل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركيّة، ثمّ طاقة كهربائيّة، فعند تدفق الماء من بوابات السد فإنها تُحرّك التوربينات الموجودة هناك؛ ليقوم الموَلّد بتحويل الطاقة الكامنة في المياه إلى طاقة حركيّة، بالإضافة إلى بعض الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتكاك.²