فکر کنید
دریافت خود را از شکلهای زیر با توجه به مفاهیم **کار، انرژی جنبشی، انرژی پتانسیل گرانشی، ارتباط کار و انرژی و نیز تبدیل انرژی** بیان کنید.
[تصویر شامل: الف) یک میمون سنگی را بالای سر میمون دیگر گرفته است (قبل از انجام کار). ب) میمون سنگ را رها میکند و سنگ به قوطی برخورد کرده و آن را له میکند (انجام کار).]
پاسخ و توضیح فکر کنید صفحه 73 علوم هفتم
این مثال، فرآیند تبدیل و انتقال انرژی را در یک زنجیره ساده نشان میدهد. 🐒
***
## تحلیل مفاهیم کار و تبدیل انرژی
### ۱. قبل از رهاسازی (شکل الف)
* **کار:** برای بالا بردن سنگ، میمون باید روی آن کار انجام داده باشد ($ ext{W} = ext{F} imes ext{d}$) تا آن را در خلاف جهت نیروی گرانش جابهجا کند.
* **انرژی پتانسیل گرانشی ($E_p$):** کار انجام شده توسط میمون برای بالا بردن سنگ، به صورت **انرژی پتانسیل گرانشی** در سنگ ذخیره شده است. هر چه ارتفاع ($h$) بیشتر باشد، $ ext{E}_p$ بیشتر است ($ ext{E}_p = mgh$). در این حالت، سنگ بالاترین $ ext{E}_p$ خود را دارد.
* **انرژی جنبشی ($E_k$):** چون سنگ در بالاترین نقطه **ثابت** است (سرعت $ ext{v} = \text{0}$)، $ ext{E}_k$ آن صفر است.
### ۲. هنگام رهاسازی و برخورد (شکل ب)
* **تبدیل انرژی:** وقتی میمون سنگ را رها میکند، $ ext{E}_p$ ذخیره شده به دلیل نیروی گرانش شروع به تبدیل شدن به $ ext{E}_k$ میکند. هنگام فرود:
$$\text{انرژی پتانسیل گرانشی} \longrightarrow \text{انرژی جنبشی}$$
* **انجام کار:** هنگام برخورد با قوطی، سنگی که اکنون **حداکثر $\text{E}_k$** را دارد، روی قوطی **کار** انجام میدهد (نیرو وارد میکند و آن را جابهجا میکند/له میکند).
* **انتقال و اتلاف انرژی:** $\text{E}_k$ سنگ به قوطی منتقل شده و صرف انجام کار روی قوطی میشود. بخشی از این انرژی نیز به صورت **انرژی صوتی** (صدای برخورد) و **انرژی گرمایی** (ناشی از تغییر شکل قوطی) به محیط اطراف تلف میشود.
**نتیجه:** این شکل به خوبی **ارتباط کار و انرژی** را نشان میدهد: **کار** باعث ذخیره **انرژی پتانسیل** میشود، **انرژی پتانسیل** به **انرژی جنبشی** تبدیل میشود، و **انرژی جنبشی** قابلیت **انجام کار** را به جسم میدهد. 💪
