| الطاقة الميكانيكية الطاقة الميكانيكية هي الطاقة التي تنتج بشكلٍ أساسي من حركة وانتقال الأجسام من مكان إلى مكان آخر، وتكون ناتجة عن انتقال الأجسام من طاقة الوضع إلى طاقة حركية، والتي تظهر بشكلٍ أساسي من خلال استخدام المروحة الكهربائية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، ويتم قياسها بوحدة الجول، كما يوجد العديد من الأمثلة عليها، ونذكر منها: حركة الرياح، وظاهرة المدّ والجزر الطاقة الحرارية تعّدّ الطاقة الحرارية أقدم أنواع الطاقة، وتنتقل من خلال الإشعاع أو التوصيل أو الحمل، كما أنها تنتقل من الجسم الساخن إلى الجسم البارد، وتستخدم في إدارة الآلة البخارية، والصواريخ، والمحركات، كما أنها تتحول إلى الطاقة الميكانيكية عند تشغيل السيارة، أو إلى الطاقة الكهربائية عند تشغيل محطات الطاقة المختلفة، وفي القرن التاسع عشر سُميت بالترموديناميكا، ويتم قياسها بشكلٍ أساسي بالسعرة أو وحدة الجول | ستعكس إجابات الطلاب على الأرجح أمثلة تشمل أعمالا روتينية وأعمالا يؤديها الناس لكسب المال |
|---|---|
| تعريف الطاقة البديلة تعرف الطاقة البديلة بأنها شكل من أشكال الطاقة المستمدة من المصادر الطبيعية والتي تشكل البديل عن استخدام الوقود الاحفوري، مثل الرياح والشمس والمطر والحرارة الأرضية والأمواج، كما أن هذا المصطلح يتشابه أيضًا مع مصطلح الطاقة المتجددة، مع أن بعض أنواع الطاقة البديلة قد تكون غير متجددة مثل الطاقة النووية، إلا أن جميع أنواع الطاقة البديلة أو المتجددة تشترك باستخدام الموارد الطبيعية دون الأضرار بالبيئة، فعادةً ما تهدف أنواع الطاقة البديلة المختلفة إلى حل بعض المشكلات المرتبطة بالوقود الأحفوري مثل التلوث وانبعاث والمشاكل البيئية المختلفة المرتبطة بعملية الاستخراج | الطاقة الميكانيكية تنتج هذه الطاقة عن حركة الأجسام، أو نتيجة وجودها في مكان معين، وهي عبارة عن مجموع الطاقة الحركية، وطاقة الوضع معاً؛ فمثلاً عند تحريك السيارة من أعلى التلّ فإن هذه السيارة تمتلك طاقة حركية وطاقة وضع في نفس الوقت |
طاقة الوضع في حال وجود كرة غير متحركة مثلاً، فإن هذه الكرة لا تمتلك طاقة حركية، أما إذا تم رفعها، وإسقاطها على سيارة مثلاً فإنها ستحدث ضرراً، والسبب أن هناك طاقة مرتبطة بها، وكمية هذه الطاقة تعكس مقدار الضرر الناتج، فإذا كانت الكرة ثقيلة فإن مقدار الطاقة سيكون كبيراً، وتُدعى هذه الطاقة بالإنجليزية: potential energy ، وتنتج عند وجود الجسم في موقع معين.
23| طاقة الرياح تعرف طاقة الرياح بأنها استخدام تدفق الهواء في تحريك التوربينات لتوفير الطاقة الميكانيكية التي تستغل في تشغيل أو للقيام بأعمال مختلفة مثل طحن الحبوب أو الضخ، سواء كانت رياح بحرية أو رياح برية، حيث يعد الرياح البحرية أكثر ثباتًا وأقوى من الرياح البرية وذات تأثير بصري منخفض لكن تكاليف البناء والصيانة مرتفعة، كما يعد الطاقة الرياح من أنواع الطاقة البديلة لحرق الوقود الأحفوري، وذات تأثيرات أقل على البيئة، كما أنها من المصادر الرخيصة، إلا أنه وعلى الرغم من هذا تعد الرياح من مصادر الطاقة المتقطعة والتي تختلف اختلافًا كبيرًا على نطاقات زمنية قصيرة، لذلك لا بد من وجود بطاريات لتخزين الطاقة واستخدامها في أوقات انخفاض حركة الرياح، وهذا ما يشكل تحديًا أساسيًا حول انتشار استخدام الرياح كمصدر للطاقة | |
|---|---|
| تُستعمل مختلف اشكال الطاقة في القيام بالعديد من الأعمال اليومية والحياتية، وتختلف مصادر الطاقة فتكون متجددة مثل: الرياح والشمس والمياه وغير متجددة مثل: النفط والغاز الطبيعي والفحم وتبقى أكثر أشكال الطاقة خطورة الطاقة النووية على الرغم من كونها إحدى أنظف الطاقات في العالم | عيوب أنواع الطاقة البديلة من أهم عيوب أنواع الطاقة البديلة التكلفة العالية، إذا أن التكلفة لإنشاء محطات الطاقة المتجددة عالية جدًا وتتطلب تخطيط مسبق ودقة في التنفيذ، مثلًا للاستفادة من طاقة الماء فإن الأمر يتطلب رأس مال أولي ونفقات عالية في الصيانة، أما بالنسبة لطاقة الشمس وطاقة الرياح فإنها تتطلب مساحات واسعة من الأرض لغنتاج كميات من الطاقة تعادل الطاقة من حرق الوقود الاحفوري، أما العيب الثاني فإنه يتمثل بارتباطها بالطقس، على سبيل المثال، لا تعمل توربينات الهواء إلا في وجود حركة رياح بسرعة مناسبة، أما الألواح الشمسية فإنها لا تعمل في الليل وتقل كفاءتها عند تلبد السماء بالغيوم |
| استكشاف المزيد التجربة: نفذ الأنشطة الأخرى في المنزل | السؤال الأساسي: ما الأشكال التي يمكن أن تتخذها الطاقة؟ ستختلف الإجابات اقبل الإجابات المعقولة استكشف: ما الشغل؟ اطرح توقعاً: عند بذل شغل، كيف تعرف أن هناك شغلا قد بذل؟ التوقع المحتمل: يتم الشغل عندما يتحرك شيء استنتج الخلاصات مشاركة المعرفة شرح لماذا صنفت كل إجراء بالطريقة التي اتخذتها |
|---|---|
| طاقة المحيط يوفر المحيط أشكال مختلفة من أنواع الطاقة البديلة، مثلًا يمكن استخدام الأمواج وحركة لتوليد الكهرباء، كما يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية المخزنة في مياه المحيطات وتحويلها لكهرباء، مع هذا فإن طاقة المحيطات باستخدام التقنيات الحالية غير فعالة من ناحية التكلفة عند مقارنتها بأنواع الطاقة البديلة الأخرى، ولكن تبقى طاقة المحيط مصدرًا مهمًا ومحتملًا يمكن الاعتماد عليه في المستقبل | أنواع الطاقة البديلة يواجه العالم اليوم تحديًا كبيرًا بالنسبة لتوفير مصدر بديل للطاقة، وذلك بعد ظهور العديد من المخاوف حول نفاذ المصدر التقليدي والآثار المرتبطة به، لذلك فقد بدأ البحث عن مصادر بديلة تكفل استمرار الحياة على الأرض، في ما يأتي بعض أنواع الطاقة البديلة: الطاقة الشمسية الطاقة الشمسية أو الإشعاع الصادر عن الشمس قادر على توليد الحرارة أو التسبب في أو توليد الكهرباء، كما أن إجمالي هذا الإشعاع الواصل للأرض يتجاوز إلى حد كبير متطلبات الطاقة في العالم إذا تم تسخيره بشكل مناسب، ومن المتوقع أن يزيد استخدام الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة بسبب طابعها الذي لا ينفذ وغير الملوث، على النقيض تمامًا من الوقود الأحفوري المحدود، حيث يمكن تحويل طاقة الشمس إلى طاقة حرارية أو إلى طاقة كهربائية، إلا أنه ولسوء الحظ وعلى الرغم من أن الطاقة الشمسية مجانية إلا أن التكلفة العالية لجمعها وتخزينها ما زالت تشكل تحديًا أمام استغلالها في العديد من المناطق |
اشكال الطاقة نقدمها عبر موقع ، حيث تتعدد أشكالها التي تكون عبارة عن قدرة بعض المواد في امتلاك قوة يُمكن من خلالها إنجاز مختلف الأعمال، ويمكن قياس الطاقة بوحدات عديدة لكن تعتبر وحدة جول وحدة قياس الطاقة في النظام العالمي، تتفرع اشكال الطاقة بشدة على الرغم من وجود أشكال وأنواع معروفة لدى الجميع، ويتم استعمالها للقيام بالأعمال بشكل يومي مثل الطاقة الكهربائية وغيرها وقد تكون طاقة كامنة نشعُر بها ونستعملها بشكل عفوي دون استغلالها، كما من الممكن تحويل طاقة إلى طاقة أخرى باستعمال بعض الأدوات.
21