يتناول المستند مفهوم الطاقة في الفيزياء وأشكالها المختلفة، مثل الطاقة الميكانيكية والكيميائية والحرارية والنووية. كما يشرح العلاقات بين الطاقة والشغل، والقوانين المتعلقة بقياسهما، مع تقديم أمثلة توضيحية لعمليات حسابية متنوعة. ويتضمن أيضًا بعض المفاهيم الأساسية مثل القوة، القدرة، والزمن في سياق الديناميكا.

1. •‫ا‬ ‫توجد‬ ‫حيث‬ ،‫الفيزياء‬ ‫علم‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫مهم‬ ‫والطاقة‬ ‫الشغل‬ ‫مفهوم‬ ‫إن‬‫لطاقة‬
‫الطاقة‬ ‫مثل‬ ‫مختلفة‬ ‫صور‬ ‫في‬ ‫الطبيعة‬ ‫في‬‫الميكانيكية‬Mechanical
energy
‫والطاقة‬‫الكهرومغناطيسية‬Electromagnetic energy‫والطاقة‬ ،
‫الكيميائية‬Chemical energy،
‫و‬‫الطاقة‬‫الحرارية‬Thermal energy
‫والطاقة‬‫النووية‬Nuclear energy‫تتحو‬ ‫المختلفة‬ ‫بصورها‬ ‫الطاقة‬ ‫إن‬ ،‫ل‬
‫ا‬ ‫فمثال‬ ‫ثابتة‬ ‫الكلية‬ ‫الطاقة‬ ‫النهاية‬ ‫في‬ ‫ولكن‬ ‫آخر‬ ‫إلى‬ ‫شكل‬ ‫من‬‫لطاقة‬
‫ل‬ ‫كهربية‬ ‫طاقة‬ ‫إلى‬ ‫تتحول‬ ‫بطارية‬ ‫في‬ ‫المختزنة‬ ‫الكيميائية‬‫تتحول‬
‫طاقة‬ ‫إلى‬ ‫بدورها‬‫حركية‬.
‫العلوم‬ ‫لجميع‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫مهم‬ ‫الطاقة‬ ‫تحوالت‬ ‫ودراسة‬.

2. •‫ذ‬ ‫و‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫على‬ ‫نركز‬ ‫سوف‬ ‫الجزء‬ ‫هذا‬ ‫وفى‬‫لك‬
‫في‬ ‫نيوتن‬ ‫وضعها‬ ‫التي‬ ‫القوة‬ ‫مفاهيم‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫ألنه‬‫القوانين‬
‫قياس‬ ‫كميات‬ ‫والطاقة‬ ‫الشغل‬ ‫أن‬ ‫هنا‬ ‫الذكر‬ ‫ويجدر‬ ،‫الثالثة‬‫ية‬
‫ق‬ ‫استخدام‬ ‫من‬ ‫أسهل‬ ‫سيكون‬ ‫معها‬ ‫التعامل‬ ‫فإن‬ ‫وبالتالي‬‫وانين‬
‫مباشر‬ ‫وبشكل‬ ‫نتعامل‬ ‫كنا‬ ‫ألننا‬ ‫وذلك‬ ،‫للحركة‬ ‫نيوتن‬‫القوة‬ ‫مع‬
‫تط‬ ‫في‬ ‫صعوبة‬ ‫أية‬ ‫نجد‬ ‫لم‬ ‫أننا‬ ‫وحيث‬ ‫متجهة‬ ‫كمية‬ ‫وهى‬‫بيق‬
‫حركة‬ ‫على‬ ‫المؤثرة‬ ‫القوة‬ ‫مقدار‬ ‫ألن‬ ‫وذلك‬ ‫نيوتن‬ ‫قوانين‬
‫بال‬ ‫و‬ ‫متغيرة‬ ‫القوة‬ ‫أصبحت‬ ‫ما‬ ‫إذا‬ ‫لكن‬ ‫و‬ ،‫ثابت‬ ‫األجسام‬‫تالي‬
‫مفه‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫يكون‬ ‫هنا‬ ‫و‬ ‫متغيرة‬ ‫ستكون‬ ‫العجلة‬ ‫فإن‬‫وم‬
‫الحاالت‬ ‫هذه‬ ‫مثل‬ ‫في‬ ‫بكثير‬ ‫اسهل‬ ‫الطاقة‬ ‫و‬ ‫الشغل‬.

3. ‫هي‬ ‫الشغل‬ ‫وحدة‬‫الجول‬‫لها‬ ‫يرمز‬ ‫و‬‫بالرمز‬(J)
‫حيث‬(1J = 1 Nm)←(1(kgm/s2)m)←(kg m2/s2)
‫أن‬ ‫أى‬ ‫االزاحة‬ ‫على‬ ‫عمودية‬ ‫القوة‬ ‫كانت‬ ‫أن‬ ‫الحظ‬
W = fs cos(90) → w =0
‫موازية‬ ‫القوة‬ ‫كانت‬ ‫اذا‬‫الالزاحة‬‫أن‬ ‫أي‬
W = f s cos(0) → w = f s

4. •‫بين‬ ‫ما‬ ‫الوصل‬ ‫حلقة‬ ‫هو‬ ‫الذي‬ ‫الشغل‬ ‫مفهوم‬ ‫نوضح‬ ‫سوف‬
‫و‬ ‫القوة‬‫الطاقة‬.‫أ‬ ‫ثابتة‬ ‫قوة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫ناتج‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫والشغل‬‫قوة‬ ‫و‬
‫متغيرة‬.
*‫قوة‬ ‫بواسطة‬ ‫الشغل‬‫ثابتة‬:
‫مقدارها‬ ‫إزاحة‬ ‫يتحرك‬ ‫جسم‬ ‫وجود‬ ‫اعتبر‬s‫قوة‬ ‫تأثير‬ ‫تحت‬F‫و‬ ،
‫مت‬ ‫بين‬ ‫زاوية‬ ‫هناك‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫بسيطة‬ ‫حالة‬ ‫نأخذ‬ ‫سوف‬ ‫هنا‬‫جه‬
‫الثانية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫و‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫يساوي‬ ‫اإلزاحة‬ ‫متجه‬ ‫و‬ ‫القوة‬‫عندما‬
‫ذلك‬ ‫و‬ ‫القوة‬ ‫متجه‬ ‫و‬ ‫اإلزاحة‬ ‫متجه‬ ‫بين‬ ‫زاوية‬ ‫هناك‬ ‫تكون‬
‫الشغل‬ ‫العام‬ ‫القانون‬ ‫إلى‬ ‫للتوصل‬

6. ‫هناك‬ ‫و‬‫نوعان‬:-
1-‫الوضع‬ ‫طاقة‬Potential Energy:-
‫كتلته‬ ‫لجسم‬ ‫الوضع‬ ‫طاقة‬m‫ارتفاع‬ ‫على‬ ‫يقع‬h‫هي‬ ‫االرض‬ ‫مستوى‬ ‫من‬
PE = mgh
2-‫طاقة‬‫الحركة‬(Kinetic Energy: )-
‫لجسم‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬‫كتلته‬(m)‫مقدارها‬ ‫بسرعة‬ ‫يتحرك‬(ⱱ)‫هي‬KE = 1/2 mⱱ2
*‫ل‬ ‫الكلية‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬‫لجسم‬E = KE + PE

7. *‫بقاء‬ ‫قانون‬‫الطاقة‬:-‫أن‬ ‫أي‬ ‫العدم‬ ‫من‬ ‫تستحدث‬ ‫ال‬ ‫و‬ ‫تفنى‬ ‫ال‬ ‫الطاقة‬
‫الطاقة‬‫االبتدائية‬=‫النهائية‬ ‫الطاقة‬E(i) = E(f)
PE(i) + KE(i) = PE(f) + KE(f)
*‫طاقة‬ ‫و‬ ‫الشغل‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬‫الحركة‬:-∆‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬‫الحركة‬=‫المبذول‬ ‫الشغل‬W
W = ∆KE (‫النهائية‬ ‫و‬ ‫االبتدائية‬ ‫بين‬ ‫الفرق‬)W = KE(f) - KE(i)
W = 1/2 mⱱ2
(f) - 1/2 m ⱱ2
(i) = 1/2 m(ⱱ2
(f) - ⱱ2
(i))
‫الشغل‬=‫الوضع‬ ‫طاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬W = PE(f) - PE(i)
W = mgh(f) - mgh(i) = mg(h(f) - h(i))

8. ‫القدرة‬:‫للزمن‬ ‫بالنسبة‬ ‫الشغل‬ ‫بذل‬ ‫معدل‬ ‫هي‬p = W /t → p = f .r /t
‫حيث‬(ⱱ = r/t)←‫فإن‬←(p = f . ⱱ)
‫هي‬ ‫القدرة‬ ‫وحدة‬watt‫بالرمز‬ ‫لها‬ ‫يرمز‬ ‫و‬w‫حيث‬1w = 1J/s
‫المتري‬ ‫بالنظام‬1w = kgm2/s2
*‫كمية‬‫الحركة‬:‫الجسم‬ ‫كتلة‬ ‫ضرب‬ ‫حاصل‬ ‫هي‬m‫سرعته‬ ‫في‬ⱱ‫بالرمز‬ ‫لها‬ ‫يرمز‬ ‫و‬p.
‫حيث‬p = m ⱱ←‫هي‬ ‫وحداتها‬N.s = kg.m/s

9. *‫الدفع‬(Impulse: )-
‫أي‬ ‫القوة‬ ‫هذه‬ ‫خاللها‬ ‫تؤثر‬ ‫التى‬ ‫الزمنية‬ ‫الفترة‬ ‫في‬ ‫القوة‬ ‫ضرب‬ ‫حاصل‬ ‫هو‬
I(Impulse) = f t
I =
I = ∆p = p(f) - p(i)
I = f .∆t
‫هي‬ ‫وحدته‬N.s = kg.m/s

10. ‫مثال‬1-‫نبضة‬ ‫كل‬ ‫مع‬ ‫القلب‬ ‫يدفع‬70g‫بسرعة‬ ‫الدم‬ ‫من‬30cm/s‫الشريان‬ ‫الى‬ ‫البطينين‬ ‫من‬
‫االورطي‬‫احسب‬:-a)-‫للدم‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬‫المدفوع‬.&b)-‫المدفوع‬ ‫للدم‬ ‫الحركة‬ ‫كمية‬.
‫الحــل‬:m = 70g → m = 70 x 10-3kg&ⱱ = 30cm/s → 30 x 10-2 m/s
a) - KE = 1/2 mⱱ2 = 1/2 x 70 x 10-3 x (30 x 10-2)2
KE = 0.00315 J → KE = 3.14 x 10-3 J
(b-‫كمية‬‫الحركة‬=‫الكتلة‬x‫السرعة‬
= 70 x 10-3 x 30 x 10-2 = 0.021 kg.m/s

11. ‫مثــــال‬:‫كتلته‬ ‫جسم‬ ‫يسقط‬7kg‫قدره‬ ‫ارتفاع‬ ‫من‬100m‫بعد‬ ‫الوضع‬ ‫طاقة‬ ‫أوجد‬‫ثانيتين؟‬‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫أوجد‬ ‫ثم‬
‫قدره‬ ‫ارتفاع‬ ‫على‬ ‫الجسم‬20m‫؟‬
‫الحل‬:‫يعني‬ ‫جسم‬ ‫يسقط‬‫بإن‬‫الزمن‬ ،‫صفر‬ ‫تساوي‬ ‫االبتدائية‬ ‫سرعته‬2sec‫العجلة‬ ‫و‬ ،g=9.8m/s2‫االرتفاع‬ ،
h=100m.‫بعد‬ ‫المقطوعة‬ ‫المسافة‬ ‫نوجد‬2sec.ⱱ0=0 m/s & a =g = 9.8m/s2 & t=2sec & s=?
s = ⱱ0t + 1/2 a t2 = 0 + 1/2 x 9.8 x (2)2=19.6m
*‫بعد‬ ‫الجسم‬ ‫ارتفاع‬ ‫نوجد‬2sech = 100 - 19.6 = 80.4m
‫هي‬ ‫الوضع‬ ‫طاقة‬PE = mgh = 7 x 9.8 x 80.4J103= 5.52 xorPE = 5515.44 J
‫المقطوعة‬ ‫المسافة‬s = 100 - 20 = 80m
ⱱ = ?
ⱱ2 = ⱱ0
2 + 2a s
ⱱ2 = 0 + 2 x 9.8 x 80 = 1568m/s
‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫إليجاد‬ ‫القانون‬ ‫في‬ ‫نعوض‬KE = 1/2 mⱱ2

12. ‫مثــال‬:‫يتحركجسم‬‫كتلته‬300g‫بسرعة‬ ‫حائط‬ ‫اتجاه‬20m/s‫لمدة‬ ‫الحائط‬ ‫بهذا‬ ‫فيصطدم‬25ms‫يرتد‬ ‫و‬
‫قوة‬ ‫أوجد‬ ‫السرعة‬ ‫بنفس‬‫التصادم؟‬
‫الحل‬:
∆p =pf - pi = m(ⱱf - ⱱi)F= ∆p/∆t →
∆p = 300 x 10-3(-20 -20) = 300 x 10-3(- 40) = -12 N.s
F= ∆p/∆t = -12/ 25 x 10-3
= - 480 N
‫يساوي‬ ‫التصادم‬ ‫قوة‬ ‫مقدار‬480N

13. ‫مثــال‬:‫هي‬ ‫الحركة‬ ‫كمية‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫اثناء‬ ‫المؤثرة‬ ‫القوة‬ ‫كانت‬ ‫ذا‬F= 2i - 3j - 4k‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫في‬
2sec‫مقدار‬ ‫أوجد‬‫الدفع؟‬
‫الحـــــل‬
I = F. ∆t → │I│ = 4i - 6j - 8k = ((4)2 +(-6)2 +(-8)2)1/2
│I│= 10.7

14. ‫مثـال‬:‫مقدارها‬ ‫قوة‬ ‫تدفع‬30N‫مسافة‬ ‫فحركته‬ ً‫ا‬‫جسم‬12m‫القدرة؟‬ ‫أوجد‬ ‫دقيقتين‬ ‫في‬
‫الحل‬:
F=30N & s =12m & T=2 x 60 = 120sec
p = w/t = F.s/t = 30 x 12/120 = 3w

15. ‫مثـال‬:‫كتلته‬ ‫جسم‬ ‫ينزلق‬50kg‫بزاوية‬ ‫مائل‬ ‫مستوى‬ ‫على‬30o‫مسافة‬ ‫قطع‬ ‫أن‬ ‫بعد‬ ‫الجسم‬ ‫سرعة‬ ‫كانت‬ ‫فإذا‬4m‫هي‬
5m/s‫قوة‬ ‫بواسطة‬ ‫المبذول‬ ‫الشغل‬ ‫أوجد‬‫االحتكاك؟‬
‫الحل‬:
mg sin θ- fk= ma
fk = mg sinθ +ma
ma
‫يتحرك‬ ‫التى‬ ‫العجلة‬ ‫نوجد‬‫بها‬‫الجس‬‫م‬
ⱱ0 = 0 → ⱱ = 5m/s → s = 4m
ⱱ2 = ⱱ0
2 + 2as → (5)2 = 0 +2 a (4) → a = 25/8 = 3.125 m/s2
fk = 50 x 9.8 sin30 - (50 x 3.125) = 88.75 N
w = fk .s = 88.75 x 4 = 355 J

16. ‫مثـال‬:‫المريض‬ ‫قدم‬ ‫على‬ ‫المؤثرة‬ ‫القوة‬ ‫أوجد‬ ‫الشكل‬ ‫في‬
‫الحــل‬T - mg = 0 → T = mg = 5 x 9.8 = 49N
‫المؤثرة‬ ‫القوة‬ ‫مركبات‬ ‫نوجد‬
Fx = T cos55 + Tcos25 = T(cos55 + cos25) =72.51 N
Fy = T sin55 + T sin25 = 49 (sin55 + sin25) =19.43 N
F = (Fx
2 + Fy
2)1/2 = ((72.51)2 + (19.43)2)1/2 = 75.07 N
θ = tan-1(19.43/72.51) =15.001

17. ‫مثــال‬:‫معجل‬ ‫داخل‬ ‫السكون‬ ‫من‬ ‫بروتون‬ ‫تعجيل‬ ‫تم‬‫إالى‬‫سرعة‬1x 107m/s.‫هو‬ ‫ما‬
‫على‬ ‫المعجلة‬ ‫الكهربية‬ ‫بالقوة‬ ‫المبذول‬ ‫الشغل‬‫البروتون‬.‫البروت‬ ‫كتلة‬ ‫بأن‬ ً‫ا‬‫علم‬‫هي‬ ‫ون‬
1.67 x 10-27kg.
‫الحــل‬:‫أن‬ ‫حيث‬W = ∆k = kf - ki
‫فإن‬
W = 1/2 m ⱱf
2 - 1/2 m ⱱi
2 = 1/2(1.67x10-27kg)(1014m2/s2 – 0)
= 0.835 x 10-12 J = (0.835/1.6 ) x 106 ev =
0.522Mev

18. ‫مثــال‬:‫إحسب‬‫قوته‬ ‫قاطرة‬ ‫محرك‬ ‫يبذله‬ ‫الذي‬ ‫الشغل‬5000N‫يجر‬ ‫هو‬ ‫و‬
‫بسرعة‬ ‫عرباته‬40km/hr‫لمسافة‬ ‫و‬ ‫أفقى‬ ‫مسار‬ ‫على‬2km.
‫الحــل‬:‫يساوي‬ ‫و‬ ‫منتظم‬ ‫هنا‬ ‫الشغل‬ ‫بذل‬ ‫معدل‬ ‫أن‬ ‫حيث‬
P = Fⱱ = (5000N)((40x5/18)m/s) = 5.55556 x 104 watt
‫مسافة‬ ‫لقطع‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ ‫أن‬ ‫و‬2km‫هو‬
t = 2km/(40km/hr) = (1/20)hr = (60x60)s/20 = 180s
‫يساوي‬ ‫المبذول‬ ‫فالشغل‬ ‫عليه‬W‫حيث‬
W = P t = 5.55556x 104 watt x 180s = 108 J

19. mgh = 1/2 mⱱ2
‫أن‬ ‫أي‬h = (1/2 ⱱ2)/g = 1/2 (21x21)/9.8 =
22.5m

20. ‫مثــال‬:‫ضربت‬‫كرة‬(‫كتلة‬=0.1kg)‫بسرعة‬ ‫مسطح‬ ‫ملعب‬ ‫أرضية‬30m/s‫بزاوية‬ ‫و‬
300‫بزاوية‬ ‫ارتدت‬ ‫و‬600‫بسرعة‬ ‫و‬25m/s‫و‬ ً‫ا‬‫كم‬ ‫الحركة‬ ‫كمية‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫فاحسب‬
‫؟‬ ً‫ا‬‫اتجاه‬‫هو‬ ‫لألرض‬ ‫الكرة‬ ‫لمس‬ ‫زمن‬ ‫أن‬ ‫علم‬ ‫إذا‬ ‫و‬∆t = 0.10s‫األرض‬ ‫فعل‬ ‫رد‬ ‫فاحسب‬
‫الكرة‬ ‫على‬.
‫الحل‬:‫الحركة‬ ‫كمية‬p = mⱱ‫هى‬ ‫األرض‬ ‫لمس‬ ‫بعد‬ ‫و‬ ‫قبل‬ ‫للكرة‬
Pi = (0.1 x 30 c0s30, - 0.1 x 30 sin30)
Pf = (0.1 x 25 cos60, 0.1 x 25 sin60)
‫هو‬ ‫الحركة‬ ‫كمية‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫يكون‬ ‫بذلك‬ ‫و‬
∆p = Pf - Pi = (- 1.35, 3.67)