قصة هيثم والطاقة

دعا هيثم ابن عمه عصام للتنزه مع والده الأستاذ فاضل، مدرس العلوم في المدارس الثانوية، لزيارة بحيرة السد العالي، وركوب مركب في نهر النيل. وقفوا على شاطئ النهر ينتظرون وصول المركب الشراعي الذي سيركبونه.

المراكب الشراعية

عندما وصل المركب الشراعي، صعدوا إليه، وراحوا يراقبون الملاح وهو يحرك الشراع حتى جعل جانبه العريض في مواجهة الهواء. ضغط الهواء على سطح الشراع، فانساب المركب على وجه الماء، مما أثار تعجب هيثم وعصام.

شرح الأستاذ فاضل

قال الأستاذ فاضل: “ألا تعلمان يا ولدي أن حركة الهواء تعرف بالطاقة الهوائية. وعند ضغطه على الشراع تتحول هذه الطاقة إلى طاقة حركية تحرك المركب؟”. وأضاف: “ألم تريا طواحين الهواء في المزارع، حيث تتحول الطاقة الهوائية المؤثرة على الأذرع إلى طاقة ميكانيكية؟”.

استخدامات الطاقة الهوائية

توصل الإنسان لاستغلال الطاقة الهوائية في عمليات طحن الحبوب وضخ المياه من باطن الأرض، وتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام مولدات الكهرباء. عندما اقترب المركب من السد العالي. قال الأستاذ فاضل: “استغل الإنسان أيضًا قوة اندفاع الماء في النهر، وتحويل الطاقة المائية إلى طاقة ميكانيكية”.

تطبيق الطاقة المائية

في نهر النيل، تم تطبيق هذه النظرية باستخدام توربينات مائية تتصل بمولدات كهربائية، تولد تيارات قوية تُستخدم في إدارة المصانع.

تحويل الطاقة الكهربائية

عندما عادوا إلى المنزل بعد النزهة، وأضاء الأستاذ فاضل المصباح، شرح لولديه أن الطاقة الكهربائية تتحول إلى طاقة ضوئية مصحوبة بالطاقة الحرارية. في الشتاء البارد، أشار الأستاذ فاضل إلى المدفأة، وسأل عن نوع الطاقة الموجودة في المدفأة، فأجاب هيثم بأنها تتحول إلى طاقة حرارية.

استخدامات أخرى للطاقة

في صباح اليوم التالي، رأى هيثم الخادمة تشغل المكنسة الكهربائية. فأسرع إلى والده قائلاً: “أظن أن عمل المكنسة الكهربائية يعتمد على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية”. أجاب والده: “نعم، يمكن تحويل الطاقة الكهربائية من نوع لآخر”.