اثناء سقوط كره من ارتفاع ما تكتسب طاقة

اثناء سقوط كره من ارتفاع ما تكتسب طاقة،الخيارات المتاحة : ثلاثة خيارات. مطلوب الإجابة الصحيحة خيار واحد.
حركية كميائية ضوئيه الإجـابـة الصحيحة من بين الخيارات هي : حركية.

أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما، تكتسب طاقة

السقوط الحر هو حركة جسم تحت تأثير الجاذبية الأرضية فقط، دون أي مقاومة تُذكر من الهواء أو أي عوامل أخرى. عند سقوط جسم من ارتفاع ما، فإنه يكتسب طاقة تسمى الطاقة الحركية، وهي طاقة الحركة.

القوانين الأساسية للسقوط الحر:

قانون التسارع: تتسارع الأجسام الساقطة بنفس المعدل بغض النظر عن كتلتها أو شكلها، وذلك بمقدار 9.8 مترًا لكل ثانية مربعة (على سطح الأرض).

قانون المسافة: المسافة التي يقطعها جسم ساقط تتناسب طرديًا مع مربع زمن السقوط، أي:

s = 1/2 g t^2

حيث s هي المسافة، g هي تسارع الجاذبية الأرضية، و t هو زمن السقوط.

قانون السرعة: السرعة النهائية لجسم ساقط تتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي لارتفاع السقوط، أي:

v = √(2 g h)

حيث v هي السرعة النهائية، g هي تسارع الجاذبية الأرضية، و h هو ارتفاع السقوط.

الطاقة الحركية والطاقة الكامنة

الطاقة الحركية: هي طاقة الجسم بسبب حركته، وتُحسب بالمعادلة:

K = 1/2 m v^2

حيث K هي الطاقة الحركية، m هي كتلة الجسم، و v هي سرعته.

الطاقة الكامنة: هي طاقة الجسم بسبب موقعه أو وضعه، وفي حالة السقوط الحر، تُسمى الطاقة الكامنة الجاذبية، وتُحسب بالمعادلة:

PE = m g h

حيث PE هي الطاقة الكامنة الجاذبية، m هي كتلة الجسم، g هي تسارع الجاذبية الأرضية، و h هو ارتفاع الجسم.

تحويل الطاقة أثناء السقوط:

عند سقوط جسم من ارتفاع ما، تتحول الطاقة الكامنة الجاذبية تدريجيًا إلى طاقة حركية. في بداية السقوط، تكون الطاقة الكامنة الجاذبية عند أقصى قيمة لها (h)، والطاقة الحركية عند أدنى قيمة لها (0). ومع سقوط الجسم، تقل الطاقة الكامنة الجاذبية ويزداد طاقته الحركية، حتى تصل إلى أقصى قيمة لها (K = m g h) عند وصول الجسم إلى الأرض (v = √(2 g h)).

تطبيقات السقوط الحر:

تُستخدم مبادئ السقوط الحر في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:

تصميم المظلات والقفز بالمظلات.

حساب الوقت الذي يستغرقه جسم ما للوصول إلى الأرض.

تفسير حركة الكواكب والأقمار حول النجوم.

التأثيرات الخارجية:

يمكن أن تؤثر العوامل الخارجية مثل مقاومة الهواء أو الدوران على حركة جسم ساقط. تُعرف مقاومة الهواء بأنها القوة التي تؤثر على الجسم المتحرك عبر الهواء، والتي تُعيق حركته وتقلل من تسارعه. يمكن أن يتسبب الدوران في انحراف الجسم الساقط عن مساره العمودي.

أثناء سقوط جسم من ارتفاع ما، تتحول الطاقة الكامنة الجاذبية تدريجيًا إلى طاقة حركية، حيث تزداد سرعة الجسم تدريجيًا. وتعتمد المسافة والسرعة التي يقطعها الجسم على ارتفاع السقوط وتسارع الجاذبية الأرضية. ويمكن استخدام مبادئ السقوط الحر في العديد من التطبيقات العملية.