مفهوم طاقة الوضع:

طاقة الوضع هي طاقة الارتفاع هي إحدى صور الطاقة في الفيزياء، وهي طاقة "كامنة" يكتسبها جسم بسبب وقوعه تحت تأثير جاذبية مثل الجاذبية الأرضية أو تحت تأثير مجال كهربائي إذا كان له شحنة كهربائية.

أنواع طاقة الوضع:

• طاقة الوضع الناجمة عن الجاذبية.
• طاقة الوضع تحت تأثير مجال كهربائي.
• طاقة وضع تحت تأثير قوة شد مرنة، مثل الزنبرك.

تغير طاقة الوضع بالارتفاع عن سطح الأرض:

تتغير طاقة الوضع لجسم بتغير ارتفاعه عن سطح الأرض. فإذا افترضنا مؤقتا أن طاقة الوضع لجسم على سطح الأرض تساوي صفرا، ثم قمنا بقذف حجر عموديا إلى أعلى، يبدأ الجسم بطاقة حركة عالية وما يلبث أن تهدأ سرعته رويدا رويدا بفعل الجاذبية وتتحول طاقة حركته خلال ارتفاعه إلى طاقة وضع. حتى إذا وصل الحجر إلى أقصى ارتفاع له تكون كل طاقة حركته قد تحولت إلى طاقة الوضع. ويبدأ الحجر بفعل طاقة الوضع التحرك ثانيا إلى أسفل حيث تزداد سرعته إلى أن يلتقي بالأرض، عندئذ تكون طاقة وضعه (التي اكتسبها في العلاء) قد تحولت إلى طاقة حركة ثانيا.

وفي كل نقطة من مسار الحجر أثناء الصعود والهبوط يكون مجموع طاقة حركته وطاقة وضعه ثابتا.

البندول وطاقة الوضع:

يتحرك بندول الساعة في حركة قوسية حول مركز ثقله، فنجده يتحرك من أعلى نقطة على اليمين حيث يكون فيها ثابتا للحظة ما وتزداد سرعته في اتجاه النقطة المركزية حيث يكون ارتفاعه أقل ما يمكن، وعند تلك النقطة يكون قد وصل إلى أقصى سرعة له، فيندفع إلى اليسار وتنخفض سرعته رويدا رويدا حتى يصل إلى أقصى ارتفاع له إلى اليسار، وعندها تصبح سرعته صفرا ثانيا. ثم تتكرر العملية بالعكس من اليسار إلى اليمين حتى يصل إلى أعلى نقطة إلى اليمين وتصبح سرعته عندها صفرا، وهكذا. تتغير طاقتي الحركة والوضع للبندول طوال الوقت ولكن مجموعها يظل ثابتا. فعند أعلى نقطة إلى اليمين أو أعلى نقطة إلى اليسار - عندما يثبت حركة البندول وتصل سرعته إلى الصفر - فهنا تكون طاقة وضعه مساوية لطاقته الكلية، (إذ أن طاقة الحركة تعتمد على سرعة الجسم فإذا كان الجسم ثابتا، كانت طاقة حركته صفرا). ثم تبدأ عند كلتا النقطتين العلويتين (يمينا أو يسارا) طاقة الوضع تتحول إلى طاقة حركة فنجد البندول بزداد سرعة في اتجاه نقطة الوسط المنخفضة، وعند تلك النقطة تكون طاقة وضع البندول قد تحولت كلها إلى طاقة حركة.

استغلال طاقة الوضع في توليد الكهرباء:

تُستخدم السدود عموما للاحتفاظ بالمياه وتوليد الكهرباء. وتُستغل طاقة الوضع الهائلة المختزنة في مياه الأنهار خلف السدود في توليد الطاقة الكهربائية في المحطات الكهرومائية. وفي تلك المحطات تتحول طاقة الوضع للماء أولا إلى طاقة حركة عند سقوط الماء من أعلى فيدير توربينا والذي يدير بدوره مولدا للكهرباء، وبذلك نحصل على الطاقة الكهربائية التي نستعملها لإنارة المنازل ولتشغيل المصانع.