فعالیت پرسش ۳-۳ فیزیک دهم
شخصی توپ در حال حرکتی را با دست خود میگیرد (شکل روبهرو). پس از توقف توپ، انرژی جنبشی آن به کجا رفته است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۳-۳ صفحه 71 فیزیک دهم
سلام! این سوال به **قانون پایستگی انرژی** و تبدیل انرژی در فرآیندهای غیرپایستار (در اینجا کار انجام شده توسط دست) میپردازد. 😊
### ۱. اصل فیزیکی
بر اساس قانون پایستگی انرژی، انرژی **هرگز از بین نمیرود**، بلکه فقط از شکلی به شکل دیگر **تبدیل** میشود.
### ۲. تبدیل انرژی جنبشی (K)
وقتی شخص توپ را متوقف میکند، نیرویی در خلاف جهت حرکت توپ وارد میکند. این نیرو، کار **منفی** روی توپ انجام میدهد و انرژی جنبشی توپ را کاهش میدهد ($$\Delta K < 0$$). انرژی جنبشی اولیه توپ به اشکال دیگری از انرژی تبدیل میشود:
1. **انرژی گرمایی (Heat Energy):** بیشترین بخش انرژی جنبشی توپ و انرژی کار دست، به دلیل **اصطکاک** بین دست و توپ و **تغییر شکل** (لهیدگی و فشرده شدن) مادهی توپ و دست، به صورت **گرما** در دست و توپ **تولید** و به محیط اطراف منتقل میشود. اگر توپ با تندی زیاد گرفته شود، شخص گرمای حاصله را به راحتی حس میکند.
2. **انرژی صوتی (Sound Energy):** در لحظهی برخورد اولیه و در طول توقف، مقداری از انرژی به صورت **صدا** (ارتعاشات مکانیکی در هوا) به اطراف منتشر میشود.
### ۳. نتیجهگیری
انرژی جنبشی توپ پس از توقف به طور عمده به **انرژی گرمایی** تبدیل شده است (و بخش اندکی به انرژی صوتی). این تبدیل انرژی، نمونهای از کار انجام شده توسط **نیروهای غیرپایستار** (مانند اصطکاک و مقاومت) است که به طور برگشتناپذیر، انرژی مکانیکی را به انرژی داخلی (گرمایی) سیستم تبدیل میکند.
