المستوى الذي تكون عنده طاقة الوضع pe تساوي صفراً مستوى ؟

ما هي طاقة الوضع (Potential Energy – PE)؟

طاقة الوضع هي نوع من الطاقة المختزنة في جسم نتيجة لموضعه أو ارتفاعه بالنسبة لنقطة مرجعية معينة. في كثير من التطبيقات

• PE = طاقة الوضع (بالجول)

• m = الكتلة (كغ)

• g = تسارع الجاذبية الأرضية (9.8 م/ث²)

• h = الارتفاع عن المستوى المرجعي (بالمتر)

ما هو مستوى الإسناد أو المستوى المرجعي؟

هو المستوى الذي نختاره كمبدأ أو أساس لحساب طاقة الوضع.
في هذا المستوى، نُعطي طاقة الوضع قيمة صفر، ويُستخدم كنقطة مرجعية لحساب التغير في الطاقة عند الحركة لأعلى أو لأسفل.

مثال شائع:

• عند سقوط جسم من طاولة، نعتبر سطح الأرض هو مستوى الإسناد (PE = 0).

• بينما طاقة الوضع على الطاولة تكون موجبة.

لماذا نختار مستوى معينًا ليكون PE = 0؟

لأن طاقة الوضع كمية نسبية، وليست مطلقة. لا يهم القيمة الدقيقة لها، بل الفرق بين حالتين.

مثال عملي:

• في مسائل السقوط الحر، نأخذ الأرض كمرجع.

• في مسائل هندسية أو فيزياء نووية، قد نأخذ مستوى الذرة أو الفضاء كمستوى مرجعي.

ملاحظات مهمة:

• يمكن أن تكون طاقة الوضع سالبة إذا كان الجسم أسفل مستوى الإسناد.

• يمكن أن تتغير طاقة الوضع بتغير الموقع، ولكن لا تتغير القوانين الفيزيائية التي تحكمها.

• في الفضاء، أحيانًا نعتبر طاقة الوضع = صفر عندما يكون الجسم على مسافة لا نهائية من مصدر الجاذبية (مثل الشمس).

أمثلة توضيحية:

المستوى الذي تكون عنده طاقة الوضع تساوي صفرًا هو مستوى الإسناد، ويُحدده الشخص الذي يحل المسألة أو يطبق القانون. هو أساس لحساب الارتفاعات وتغير الطاقة، ويُستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الفيزياء والهندسة والعلوم الطبيعية.