الوحدة الثانية(الطاقة) الدرس الأول (مصادر الطاقة وصورها )

إن الأنسان يحتاج إلى الطاقة فى حياته اليومية لتشغيل الأجهزة والآلات.
أولاً : الوقود والطاقة
لا تستطيع السيارة أن تسير بدون طاقة كما أنه لا يستطيع الأنسان القيام بالأنشطة المختلفة بدون غذاء.
لأن الطاقة الناتجة من أحتراق الوقود داخل السيارة تجعلها قادرة على الحركة وكما أن الطاقة المستمدة من الغذاء تمكن الأنسان من القيام بالأنشطة المختلفة.
ثانياً : صور الطاقة ومصادرها
صور الطاقة1- طاقة ميكانيكية ( طاقة الوضع + طاقة الحركة)
2- طاقة ضوئية
3- طاقة كهربية
4- طاقة حرارية
5- طاقة صوتية
6- طاقة كيميائية
7- طاقة نووية
مصادر الطاقة1
- الشمس
2- الغذاء
3- حركة المياه
4- الرياح
5- الوقود
6- التفاعلات النووية
تجربة : ( توضح تحول الطاقة بين وضع وحركة)
الخطوات1- أرفع كرة من كرات التنس من سطح الأرض إلى مستوى رأسك.
2- أتركها تسقط ولاحظها وهى تستمر فى السقوط ثم الصعود.
الملاحظة : نلاحظ أن الكرة تكتسب طاقة أضافية.
التفسير : عند رفع الكرة تكتسب طاقة وضع وهى الشغل المبذول لرفع الكرة
وعندما تتركها لتسقط تتحول هذه الطاقة الى طاقة حركية
ثم تتحول طاقة الحركة الى طاقة وضع
الأستنتاج : تتحول طاقة الوضع إلى حركة والعكس
طاقة الوضع :الطاقة المخزونة بالجسم نتيجة بذل شغل مبذول عليه
طاقة الحركة : الشغل المبذول فى أثناء حركة الجسم
ملحوظة :
1- عند وصول الجسم الساقط الى الأرض تكون الطاقة به طاقة حركة فقط.
2- عند أعلى أرتفاع تكون الطاقة الميكانيكية بالجسم هى طاقة وضع فقط
الطاقة الميكانيكية : هى مجموع طاقتى الوضع والحركة
العوامل المؤثرة على طاقة الوضع : 1- وزن الجسم 2- الأرتفاع
أولاً : وزن الجسم
أحضر كرة وأتركها ثم أحضر كرتين وأتركهما ثم أحضر ثلاث كور وأتركهم وهكذا
الملاحظة : كلما ذادت عدد الكرات يذداد المجهود
الأستنتاج : طاقة الوضع المختزنة فى الجسم تذداد بزيادة الجسم
ملحوظة : العلاقة بين طاقة الوضع ووزن الجسم علاقة طردية.
ثانياً : تأثيرالأرتفاع على طاقة الوضع
الخطوات: 1- أحضر كرة ثقيلة نسبياً ثم أرفع الكرة لأرتفاع نصف متر ثم أتركها لتسقط
3- كرر ذلك مع زيادة الأرتفاع فى كل مرة
الملاحظة : كلما ذاد الأرتفاع يذداد أرتفاع الكرة
الأستنتاج : طاقة الوضع تذداد بأذدياد ارتفاع الجسم
ملحوظة : العلاقة بين طاقة الوضع وأرتفاع الجسم علاقة طردية
مما سبق نستنتج أن : طاقة الوضع = الوزن x الأرتفاع
العوامل المؤثرة على طاقة الحركة : 1- السرعة 2- الكتلة
حيث أن طاقة الحركة تزداد بزيادة كلاً من السرعة والكتلة
مما سبق نستنتج أن : 1
طاقة الحركة = ــــــــ الكتلة X مربع السرعة
2
الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع + طاقة الحركة
مثال: قذف شخص كرة رأسياً لأعلى فكانت سرعتها 3أمتار/ ثانيةعند أرتفاع 4 أمتار
فما الشغل المبذول على الكرة إذا كان وزن الكرة = 5 نيوتن وكتلتها 0.5 كجم
الحل:
طاقة الوضع = وزن الكرة x الأرتفاع
= 5 x 4 = 20جول
1
طاقة الحركة = ـــــــ الكتلة X مربع المسافة
2
الشغل المبذول = الطاقة الميكانيكية
= طاقة الوضع + طاقة الحركة
= 20 X 2.25 = 22.25 جول
ملحوظة:
وحدة قياس الوزن (النيوتن)
وحدة قياس الطاقة (الجول)