أشكال الطاقة

أشكال الطاقة

تمهيد :
في حفل افتتاح أحد المحلات التجارية الكبرى ظهر صاروخ صغير في السماء ، وسُمع صوت دوي عال وامتلأت السماء بالضوء المختلف الألوان ، وبدت السماء وكأنها أزهار ضخمة تتفتح الواحدة تلو الأخرى ، ثم بدأت تخبو هذه الأصوات والأضواء. ثم تلا ذلك صاروخ آخر .. وآخر .. وآخر ..

سأل جمال والده : " كيف تستطيع هذه الصواريخ الصغيرة أن تصدر هذه الأضواء والأصوات ؟ "
أجابه والده : إنها " الطاقة "
جمال : "ولكني أسمعك دوماً تقول إن عندي طاقة كبيرة ، لذلك أقوم بكثير من الحركات . هل هذا نوع مختلف من الطاقة ؟ "
عزيزي الدارس نأمل أن تستطيع بعد دراستك لهذا الفصل الإجابة على أسئلة جمال وعلى كثير من الأسئلة الأخرى حول موضوع الطاقة .
مفهوم الطاقة :

عندما تتحرك الأشياء من حولنا ، فإنها تتحرك نتيجة بذل شغل عليها . فالجسم القادر على بذل شغل هو جسم يمتلك طاقة ، وإذا لم يمتلك طاقة فإنه لن يتمكن من بذل أي شغل .
فالطاقة هي التي تسبب حركة الأجسام وبذلك يمكن تعريف الطاقة على أنها : " المقدرة على بذل شغل "

الطاقة تحرك الأجسام :
تشاهد هنا سرباً من الطائرات التي تتحرك ولولا " الطاقة " لما تحركت هذه الطائرات .


الطاقة تغير حالة المادة :
تعمل الطاقة أيضاً على تغيير حالة المادة فهي تغيّر الماء ( الحالة السائلة ) إلى الثلج ( الحالة الصلبة ) .
والطاقة تعمل أيضاً على تغيير الماء ( الحالة السائلة ) إلى بخار ماء ( الحالة الغازية ) .



و" الطاقة " أيضاً تعمل على تحويل الخشب إلى رماد .


أشكال الطاقة واستخداماتها :

للطاقة أشكال عدة ومن أهمها:
1- الطاقة الحرارية :
يمكن الحصول على الطاقة الحرارية من عدة مصادر مثل :
أعواد الثقاب ، سخان الماء ، المكواة والمدفأة .
وقد استخدم الإنسان الطاقة الحرارية منذ القدم لطهي الطعام ولحفظه ساخناً .
وتستخدم الطاقة الحرارية في تغيير حالة المادة من حالة لأخرى ، فالطاقة الحرارية هي التي تصهر سبائك الذهب ، وعندما يفقد السائل الحرارة يعود إلى حالته الصلبة .
تعمل الطاقة الحرارية على زيادة حركة جزيئات المادة ، وكلما زادت الطاقة الحرارية التي تمتلكها المادة تزداد سرعة حركة جزيئاتها .
هل تستطيع أن تعدد استخدامات أخرى للطاقة الحرارية ؟؟

2- الطاقة الضوئية :
إنك حتماً ستدرك أهمية الطاقة الضوئية إذا مشيت في الظلام ، فبدون الطاقة الضوئية لا تستطيع أن ترى شيئاً .
تساعدنا الطاقة الضوئية المستمدة من الشمس في رؤية الأشياء .


أما النباتات فتستخدم الطاقة الضوئية بشكل مختلف ، فهي تستخدم الضوء في صنع غذائها ، وبدون الضوء لا تنمو النباتات ..

ويستخدم العلماء الطاقة الضوئية ( شعاع الليزر ) في قطع الفولاذ.

3- الطاقة الصوتية :

تتولد الأصوات بسبب الاهتزازات في المادة ، ولذلك تلزم " الطاقة " لتوليد هذه الاهتزازات . فعندما تضرب الطبل بيدك . فإنه يهتز ، وتهتز جزيئات الهواء الملامسة له ، ومن ثم تنتقل الاهتزازات إلى أذنك حيث تسمع الصوت وكلما زاد اهتزاز المادة كانت الطاقة الصوتية الناتجة أكبر .

4- الطاقة الكهربائية :

ومن أكثر أشكال الطاقة شيوعاً وأهمية " الطاقة الكهربائية " التي تستمد الطاقة الكهربائية من عدة مصادر أهمها البطاريات .
وتوجد محطات خاصة لتوليد الطاقة الكهربائية والتي تزود المدن والقرى بالكهرباء اللازمة .
ولها استخدامات كثيرة بحيث لانستطيع تخيل العالم بدون كهرباء .
- الطاقة المختزنة :

تختزن " الطاقة " في المادة . فالطعام الذي نأكله يختزن " طاقة " ، وعندما نأكل الطعام وتتحرر الطاقة التي نستخدمها فإن الجسم يحدث تغييرات على الطعام وتتحرر الطاقة التي نستخدمها في المشي والحديث وكافة الأنشطة التي نقوم بها .
وتختزن الطاقة أيضاً في الخشب ، وعندما نحرق الخشب فان هذه التغيرات تحرر الطاقة التي نستخدمها في الضوء والحرارة . وتعتبر المراكم والأعمدة ( الأولية والجافة ) من أهم الأجهزة التي تعمل على تخزين " الطاقة الكهربائية " على شكل " طاقة كيميائية "




- الطاقة الحركية :

يمثل الشكل أدناه أجساماً متحركة . وهذه الأجسام جميعها تمتلك " طاقة حركية


وتعتمد الطاقة الحركية للجسم على عاملين :
الأول : السرعة التي يتحرك بها الجسم ، كلما زادت سرعة الجسم زادت طاقته الحركية .
الثاني : كمية المادة المتحركة ( كتلة الجسم ) .
وكلما زادت كتلة الجسم ازدادت طاقته الحركية .
فالقطار الذي يتحرك بسرعة 20 م / ث يمتلك طاقة حركية أكبر من القطار الذي يتحرك بسرعة 15 م / ث ، والقطار الذي يحتوي على 100 عربة يمتلك طاقة حركية أكبر من القطار الذي يحتوي على 50 عربة .