طاقة الوضع

[ولد أبوي]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته



أحببت أن أناقشكم في قانون طاقة الوضع ...



من المعروف .. والمسلم به أن ...


طاقة الوضع = جـ × ك × ف


وأن طاقة الوضع تتناسب تناسبا طرديا .. مع المسافة ...



فكلما ارتفعنا عن سطح الأرض ... ازدادت طاقة الوضع ....


لكن ... ألا تعتقدون أن القانون يحتاج للتعديل ؟؟؟ لكي تكون النتائج سليمة ؟؟؟




وكما هو معلوم .. أن الارتفاع عن سطح الأرض .. يؤدي إلى أن تسارع الجاذبية الأرضية يقل ...


وعندما يكون التسارع أقل ... تقل معه طاقة الوضع ....




فما الحل ؟؟؟



****************


أقترح أن نعمل التالي :

بما أن طاقة الوضع = جـ × ك × ف


وبما أن ..... جـ = ( ج × ك1 ) ÷ ( ر^2 )


حيث أن : ج = ثابت الجذب العام ....... ك1 = كتلة الأرض ........... ر = نصف قطر الأرض



فتكون طاقة الوضع = ( ج × ك1 × ك × ف ) ÷ ( ر^2 )



وبذلك .. تكون إجابتنا أكثر دقة ...




ما رأيكم ؟؟؟

[ياسمين]

لكن لا يخفي عليك أن مقدار تسارع الجاذبية الأرضية مقدار ثابت في النقطة الواحدة

فكل جسم كتلة مقدارها 1 كجم ينجذب بقوة مقدارها 9.8 نيوتن .....

[ولد أبوي]

كلام جميل ... فهو ثابت في نقطة واحدة ...



لكن ما يجعل القيمة غير ثابتة .. إذا كان الجسم يتحرك ... لأعلى ...



ومتى خطر على بالي هذا الكلام ؟؟؟


عندما أخذنا معادلة برناولي ..


ض1 + ( 0.5 × ث × ع1^2 ) + ( جـ × ث × ف1 ) = ض2 + ( 0.5 ×ث × ع2^2 ) + ( جـ × ث × ف2 )



فهنا .. المائع يتحرك من نقطة إلى أخرى وهو يرتفع ... وتتغير قيمة ( جـ ) هنا ..


فالأصح أن نستبدل ( جـ × ث × ف1 )

ونضع ( ج × ك1 × ث × ف1 ) ÷ ( ر^2 )

ونستبدل ( جـ × ث × ف2 )

ونضع ( ج × ك1 × ث × ف2 ) ÷ ( ر^2 )



هذا والله أعلم

[ياسمين]

و لايخفي عليك ايضا ،، أن تسارع الجاذبية الأرضية 9.8م/ث^2
على حسب معادلة الحركة اي مقدار التغير في سرعة الجسم = 9،8

السرعة النهاية^2- السرعة الأبتدائية^2 = 2 ×9.8 ف

اذا تتغير بناء على الآرتفاع لكن التسارع ثابت عند الأرتفاع نفسه .

[ابو غازي]

السلام عليكم

بخصوص المشاركة رقم واحد للأخ (ولد اباة)

لم الاحظ اي تغيير في القانون بل نفس القانون

فتكون طاقة الوضع = ((*&*(( ج × ك ) ÷ ( ر^2 ))*&^&^))(ضرب)(ف . ك1)

سوف تلاحظ ان المقدار الأول دائماً يساوي التسارع الثابت للجاذبية 9.8

اي نفس القانون

ملاحظة: يجب دائماً اخذ مستوى مرجعي لطاقة الوضع (امر مهم جداً) ونأخذ التسارع من عند المستوى المرجعي

[ولد أبوي]

لكن يا أخ ..


المقدار الأول .. يتغير ...



وذلك لأن .... ر = المسافة بين المركزين ..


مركز الأرض .. ومركز الجسم ...

وتساوي .. نصف قطر الأرض + المسافة بين مركز الجسم وسطح الأرض


أي أن .... ر = نق + ف



ونجد أن ... ف .. تتغير ... في القانون ...

[سلمان]

طالما بقيت الارتفاع عن سطح الأرض صغير مقارنة بنصف قطر الأرض فإن التغير في مقدار تسارع الجاذبية الأرضية يبقى طفيفا ويمكن إهماله. وهو ما يحصل في كل المسائل الفيزيائية.
فارتفاع بمقدار 100 م أو 200 م أو حتى 400 م عن سطح الأرض يعد صغيرا نسبيا بنصف قطر الأرض 6400000 م
ولن تتغير قيمة تسارع الجاذبية الأرضية عن 9.8 كثيرا ويمكن إهمال الفرق في هذه الحالات
وبالتالي فإن القانون:
طك = ك × جـ × ف
يعد قانونا صحيحا ولا يحتاج لتعديل

[ابو غازي]

السلام عليكم

نعم الآن اتضحت الصورة ولكن اين المستوى المرجعي لطاقة الوضع اذا كان مستوى سطح الأرض فالقانون لا يحتاج الى تعديل بل وصحيح 100%

[ولد أبوي]

وما هو المستوى المرجعي يا أخ وضاح ؟؟

[ابو غازي]

السلام عليكم

تحياتي اخ (ولد ابوي) عفواً 0ولد اباة) امزح لاتزعل


المستوى المرجعي هو المستوى الذي نستند الية في حسابتنا

اي المستوى الذي طاقة الوضع عندة صفر ويمكن اعتبارة سطح الأرض او اي مستوى آخر

سؤال؟؟؟ ماهي طاقة الوضع؟؟؟ انا عارف انكم تعرفون الأجابة ولكن لامانع من التعمق أكثر في الموضوع

[ولد أبوي]

قبل أن نذكر تعريف طاقة الوضع ..


هل لي بسؤال ... ؟ ؟ ؟



إذا كان هناك جسم كتلته 10 كجم يبعد عن الأرض ... 100000 كيلو متر ....


فهل طاقة الوضع له = 9.8 × 100000000 × 10 = 9800000000 جول ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟


هل هذا معقول ؟؟؟

[سلمان]

يبلغ نصف قطر الأرض حوالي 6400 كيلومتر وبالنسبة للارتفاع الذي تسأل عنه هو 100 ألف كيلومتر مسافة كبيرة جدا عن الارض في الفضاء ( خارج الغلاف الجوي للأرض ) وبالتالي تكون ضمن نطاق الجاذبية الأرضية لأجرام سماوية أخرى ولو أخذت يالاعتبار تغير تسارع الجاذبية الأرضية فيجب أن تأخذ في حسابك تأثير جاذبية الأجرام السماوية الأخرى. مما يجعل المسألة صعبة جدا
ونتكلم هنا عن مسائل فيزيائية فهل يمكن أن يوجد جسم على هذا الارتفاع يمكن دارسته وحساب طاقته الكامنة ؟؟؟؟؟

[ابو غازي]

السلام عليكم

انا اشدد على اخذ مستوى مرجعي نعوضع في القانون بالعجلة عند المستوى المرجعي

لماذا-------------- المستوى المرجعي؟

[ولد أبوي]

حسنا ... انا أعلم أن المسألة صعبة ...



لكن ... ردا على كلام الأخ وضاح ..


يقول .. لا بد أن نأخذ مستوى مرجعي ..



حسنا .. دعنا نجعل سطح الأرض .. مستوى مرجعي لنا ...


وعندها ... جـ = 9.8 م / ث^2




إذن ... تكون طاقة الوضع للجسم المذكور في المسألة = 9800000000 جول


فهل هذا معقول ؟؟


لا .. وألف لا ...



إذن .. ما المشكلة .. ؟



المشكلة أننا ثبتنا تسارع الجاذبية ... استنادا على المستوى المرجعي ..


وأنا أرى .. أن لا نأخذ مستوى مرجعي ...



بل نعوض في القانون :: : :


طاقة الوضع = ( ج × ك1 × ك × ف ) ÷ ( ر^2 )


( 6.7 × 10^-11 × 6 × 10^24 × 10 × 100000000 ) ÷ ( 6400000 + 100000000 )^2


طاقة الوضع = 35509356.1 جول



أترى الاختلاف ... حين استخدمنا القانون الذي عدلت عليه ... ؟ ؟ ؟





وما زلت أرى أن هذه القيمة كبيرة جدا ...



فهل هذا القانون صحيح من أساسه ؟؟؟؟

[سلمان]

يا أخي على هذا الارتفاع الشاهق أعتقد أن الجاذبية الأرضية ستكون قليلة جدا وربما لا تكون كافية لجذب الجسم نحو الأرض. بالتالي لا يمكن الحديث عن طاقة كامنة وطاقة حركية على هذا الارتفاع بنفس القوانين

[ابو غازي]

السلام عليكم

قبل الخوض في الحديث في هذه المسئلة والمستوى المرجعي

اريد تعريف كامل شامل لطاقة الوضع

اي ماذا نقصد بقولنا ان طاقة الوضع لجسم تساوي 50 جول

[ابو غازي]

السلام عليكم

بالمناسبة اخ (ولد ابوة)

الرقم الذي عرضتة كبير جداً ولكن ماهو اعتراضك بالتحديد هل فقط لكبر الرقم اي ان الرقم كبير جداً

[ولد أبوي]

بلى نستطيع ...



أتعرف ؟


أن الرقم الذي ظهر .. صحيح


عرفت أن طاقة الوضع ماهي إلا طاقة تبذلها الجاذبية الأرضية لإرجاع الجسم من مسافة قدرها ف إلى النقطة التي كان عندها



وبما أن ف كبيرة جدا ... فإن الطاقة التي تبذلها الجاذبية كبيرة جدا ...


ولاحظ معي أن تسارع الجاذبية الأرضية عند هذه المسافة ( 100000 كيلومتر ) تساوي 0.03 م / ث^2


يعني تسارع ضئيل جدا ...






أرأيت كيف كان التفسير ؟؟؟



أتأكدت أن الرقم الظاهر صحيح ؟؟؟




ربما هذه المشاركة متناقضة مع بعض المشاركات في الأعلى ..


لكن لم أفهم طاقة الوضع .. إلا الآن ....

[سلمان]

الآخ (وضاح) والاخ (ولد أبوي)
مثل هذه النقاشات الجانبية المكررة يفضل أن تتم عبر الرسائل الخاصة حيث أنها لا تثري المنتدى فالقانون صحيح ومعمول به والافتراضات التي تم نقاشها لا تمت للواقع بصلة. بل على العكس قد تشتت أذهان الطلاب الذي ترددون على هذا المنتدى الذي من أهدافه تبسيط المادة العلمية وعدم التعقيد
مع كل الاحترام لكما

[ابو غازي]

السلام عليكم


شكراً على التنبية استاذ سلمان

اخ ولد ابوة

الحمد لله الرقم صحيح لنفرض جدلاً ان الجسم كان على ارتفاع 100 كم وأن الجاذبية تمكنت من سحبة فأن عند سطح الأرض سوف تكون طاقة الوضع الذي اكتسبها على ارتفاع 100كم تحولت كاملة الى طاقة حركة

ويجب دائماً ان نأخذ مستوى مرجعي لطاقة الوضع من هذا المستوى نقيس الجاذبية