تتواجد مصادر الطاقة بكثرة حول العالم، وتعتبر الطاقة الحركية واحدة من أكثر الأنواع انتشارًا في البيئة التي نعيش فيها، حيث نتعامل معها يوميًا. يعود هذا النوع من الطاقة بفوائد عديدة على الإنسان والبيئة بشكل عام.

أنواع الطاقة الحركية

توجد خمسة أشكال رئيسية للطاقة الحركية، وهي:

الطاقة الإشعاعية

• تعرف الطاقة الإشعاعية بأنها: الطاقة التي تنتقل عبر الإشعاع الكهرومغناطيسي.
• تم تصنيف الطاقة الإشعاعية كنوع من الطاقة الحركية نظرًا لأنها تنتقل دون تغيير في الكتلة، وتوجد في الموجات الكهرومغناطيسية.
• تقاس الطاقة الإشعاعية بوحدة الإلكترون فولت، ومن أمثلتها: أشعة غاما، والأشعة السينية، والإشعاع الحراري، والضوء.

الطاقة الحرارية

• تشترك الطاقة الحرارية مع الطاقة الإشعاعية في إمكانية الإحساس بها على هيئة دفء أو حرارة.
• ومع ذلك، يتميز كل منهما بأن الطاقة الإشعاعية تتعلق بالجسيمات والموجات، بينما تصف الطاقة الحرارية مستوى النشاط الجزيئي في المادة.
• تعتبر الطاقة الحرارية نوعًا من الطاقة الحركية، لأنها تنتج عن حركة سريعة لجزيئات المادة، الأمر الذي يؤدي إلى تصادمها نتيجة ارتفاع درجات الحرارة.
• كلما زادت درجة حرارة الجسم، زادت حركة جزيئاته وطاقته الحرارية.

من الأمثلة على الطاقة الحرارية ما يلي:

• الطاقة الحرارية الجوفية: والتي تتولد نتيجة النشاط البركاني وتحلل المعادن، ويمكن استغلالها في التدفئة وتوليد الكهرباء.
• غليان الماء: حيث يمثل غليان الماء مثالًا قويًا للطاقة الحرارية، حيث تلاحظ النشاط الجزيئي للماء المغلي عند تسخينه.

الطاقة الكهربائية

• تعتبر الطاقة الكهربائية واحدة من أنواع الطاقة الحركية.
• تعرف الطاقة الكهربائية بأنها القوة الناتجة عن جزيئات مشحونة، مما يسبب حركة جسم معين.
  • نتيجة لتحرك الإلكترونات من جزيء أو ذرة إلى أخرى، يتم توليد الطاقة الكهربائية.
• تسهم الطاقة الكهربائية في إنتاج الكهرباء التي تعتمد عليها جميع الأجهزة الإلكترونية.

من الأمثلة على هذا النوع من الطاقة:

• البرق: يمثل الصاعقة تفريغًا سريعاً للإلكترونات ناتجًا عن الكهرباء في الغيوم.
• مصباح المكتب: المصباح المتصل بمأخذ الطاقة في الجدار يعد مثالاً آخر للطاقة الكهربائية، حيث تنتقل الكهرباء من المأخذ إليه ثم تعود.

الطاقة الصوتية

• يمكن اعتبار الطاقة الصوتية شكلًا من أشكال الطاقة الحركية لأنها تنتج عن الاهتزازات التي تنقل الصوت على هيئة موجات سواء في مادة سائلة أو صلبة أو غازية.
• لا تنتقل هذه الطاقة في الفراغ لعدم وجود ذرات لنقل الاهتزازات.
• ما يميز الموجات الصوتية هو أنها غير مستمرة في الحركة، ومعدل الطاقة المنقولة يعتمد على التردد، أي السعة ودرجة الصوت.

تشمل الأمثلة على هذه الطاقة:

• صوتك: عندما تتحدث بمستوى صوتك الطبيعي وتضع أصابعك على حلقك، ستشعر بالذبذبات الناتجة في أحبالك الصوتية.
• مكبرات الصوت: إذا وضعت يدك على مكبر صوت أو سماعة تعمل بصوت عال، ستشعر بالذبذبات.

الطاقة الميكانيكية

• تعد الطاقة الميكانيكية من أبرز أنواع الطاقة الحركية.
• يمكن تعريف الطاقة الميكانيكية بأنها القدرة على أداء عمل معين، سواء كانت طاقة وضع أو طاقة حركة، وتمكن الجسم من التأثير على جسم آخر مما يؤدي إلى إزاحته.

من الأمثلة على الطاقة الميكانيكية ما يلي:

• الآلات البسيطة مثل: آلات الهدم والروافع.
• طواحين الهواء: حيث تسهم الرياح في تطبيق قوة على شفرات الطاحونة، مما يؤدي إلى حركتها وتوليد الكهرباء.
• المسدس: تمنح الطاقة الميكانيكية القوة للرصاص الناتج عن المسدس للانطلاق نحو الهدف.

تعريف الطاقة الحركية

الطاقة الحركية هي واحدة من أنواع الطاقة، ويمكن تعريفها بأنها:

• هي الطاقة التي يمتلكها جسم نتيجة حركته، مُعبرة عن الجهد المبذول على جسم ما نتيجة تأثير قوة مؤدية لزيادة سرعته.
• وبالتالي، تعتبر الطاقة الحركية خاصية للأجسام المتحركة فقط، لكن يجدر التنويه إلى أن قيمتها تعتمد على كل من السرعة والكتلة.
• كما يمكن أن تأخذ الطاقة الحركية شكل انتقال من نقطة لأخرى، أو اهتزازات لجزيئات الجسم، أو دوران حول محور، أو تجمع بين كل هذه الأشكال.

قانون الطاقة الحركية

يمكن حساب الطاقة الحركية من خلال المعادلة التالية:

• ط ح = 1/2 × ك × ع².
• حيث أن ط ح: تعبر عن الطاقة الحركية وتُقاس بوحدة “الجول”، وهى تساوي كغ × م²/ث².
• ك: تعبر عن كتلة الجسم وتقاس بالكيلو جرام.
• ع: تمثل سرعة الجسم وتقاس بالمتر/ثانية.

استخدامات الطاقة الحركية

توجد العديد من الاستخدامات للطاقة الحركية، من أبرزها:

• توليد الكهرباء: حيث يعمل العلماء على إيجاد طرق بديلة لإنتاج الكهرباء، مثل إنشاء طواحين ومراوح هوائية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح.