الطاقة الميكانيكية
الطاقة الميكانيكية
1. تعريف
تساوي الطاقة الميكانيكية لجسم صلب عند كل لحظة, وفي معلم معين, مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع الثقالية لهذا الجسم. E m = E C + E PP
2. انحفاظ الطاقة الميكانيكية
أ - حالة السقوط الحر
نعتبر جسما صلبا في سقوط حر.
بتطبيق مبرهنة الطاقة الحركية لدينا:
بما أن:
وبالتالي E m تبقى ثابتة.
فنقول أن لدينا انحفاظا للطاقة الميكانيكية والوزن قوة محافظة .
ب.
حالة انزلاق جسم صلب بدون احتكاك فوق مستوى مائل
بتطبيق مبرهنة الطاقة الحركية بين الموضعين
A
و
B
لدينا:
الاحتكاكات مهملة إذن:
ونعلم أن:
إذن الطاقة الميكانيكية تنحفظ.
3. عدم انحفاظ الطاقة الميكانيكية
نعتبر جسما صلبا ينزلق باحتكاك فوق مستوى مائل.
بتطبيق مبرهنة الطاقة الحركية لدينا:
نعلم أن:
مع:
و
إذن الطاقة الميكانيكية للجسم لا تنحفظ بل تتناقص, ويوافق هذا التناقص شغل قوى الاحتكاك. نقول إن قوى الاحتكاك غير محافظية .
4. تعليل
يعزى عدم انحفاظ الطاقة الميكانيكية لجسم صلب خاضع لقوى الاحتكاك إلى تحول جزء من هذه الطاقة إلى طاقة حرارية بحيث:
