العوامل التي تحدد الزخم هي

كتابة ربا عبدالله - تاريخ الكتابة: 15 أبريل 2021 , 12:04 - آخر تحديث : 15 أبريل 2021 , 12:04
العوامل التي تحدد الزخم هي

العوامل التي تحدد الزخم هي مجموعة متعددة من العوامل، حيث أن الزخم هو مقدار القوة التي يمكن أن يمتلكها أي جسم على جسم آخر، وتتعدد الأمثلة ع لى الزخم، فمن هذا المنطلق سنتعرف على ما هو الزخم، وما أهم الأمثلة عليه بالإضافة إلى أنه سنتعرف على العوامل التي تحدد الزخم .

ما هو الزخم

يمكن اعتبار الزخم على أنه قوة، حيث أن الزخم يكون عندما يتحرك جسم ما، مما يعني مقدار القوة التي يمكن أن يمتلكها على جسم آخر، فعلى سبيل المثال يمكن أن تصطدم كرة البولينج (كتلة كبيرة) ببطء شديد (سرعة منخفضة) بباب زجاجي ولا تكسره، بينما يمكن رمي كرة بيسبول (كتلة صغيرة) بسرعة (سرعة عالية) وكسر نفس الباب الزجاجي، حيث أن كرة البيسبول لديها قوة دفع أكبر من كرة البولينج، لأن الزخم هو ناتج كتلة الجسم وسرعته، فإن كلا من الكتلة والسرعة يؤثران على زخم الجسم. [1]

العوامل التي تحدد الزخم هي

العوامل التي تحدد الزخم هي السرعة والكتلة، حيث يمكن أن يكون لجسم ذي كتلة كبيرة وسرعة منخفضة نفس الزخم مثل جسم ذي كتلة صغيرة وسرعة كبيرة، فالرصاصة هي مثال حيث يكون الزخم مرتفعًا جدًا بسبب السرعة غير العادية، كما وحدد نيوتن فإن زخم الجسم (خ) هو ناتج الكتلة (م) والسرعة (ع) من الجسم وفق المعادلة التالية:

زخم الجسم = الكتلة * السرعة.

خ = م * ع.

و الزخم كمية متجهة لها الاتجاه والحجم، ووحدتها هي kg m / s (كيلوجرام متر في الثانية) أو N s (نيوتن ثانية)، كما ويشار إلى الزخم أحيانًا باسم الزخم الخطي الذي يختلف عن الزخم الزاوي للموضوع المرتبط به، والزخم هو عنصر محفوظ. [1]

اقرأ أيضًا: بحث عن الزخم والتصادمات

قانون الحفاظ على الزخم

في قانون الحفاظ على الزخم يكون اتجاه الزخم مهمًا، حيث يتم إضافة الزخم في النظام باستخدام إضافة المتجه، وبموجب قواعد إضافة المتجه فإن إضافة قدر معين من الزخم مع نفس القدر من الزخم في الاتجاه المعاكس يعطي زخمًا إجماليًا قدره صفر، فعلى سبيل المثال عند إطلاق رصاصة من مسدس، تتحرك كتلة صغيرة (الرصاصة) بسرعة عالية في اتجاه واحد، أما الكتلة الأكبر (البندقية) تتحرك في الاتجاه المعاكس بسرعة أبطأ بكثير، وإن زخم الرصاصة وزخم البندقية متساويان في الحجم تمامًا ولكنهما معاكسان في الاتجاه، حيث إن استخدام إضافة المتجه لإضافة زخم الرصاصة إلى زخم البندقية (متساوي في الحجم ولكن عكس الاتجاه) مما يعطي زخمًا إجماليًا للنظام يساوي صفرًا، وبالتالي تم الحفاظ على زخم نظام الرصاصة.

مثال : يظهر التصادم أيضًا الحفاظ على الزخم حيث إذا كانت السيارة (1000 كجم) تسير يمينًا بسرعة 8 م / ث، وتتجه الشاحنة (6000 كجم) إلى اليسار بسرعة 2 م / ث، فإن السيارة والشاحنة سوف تتحرك يسارًا بعد التصادم، ويتم حل  هذا التمرين على النحو الآتي: [1]

  • الزخم = الكتلة × السرعة
  • زخم السيارة: 1000 كجم × 8 م / ث = 8000 كجم / ثانية (يمينًا)
  • زخم الشاحنة: 6000 كجم × -2 م / ث = -12000 كجم / ثانية (يسارًا)

هذا يعني أن الزخم الكلي هو -4000 كجم / ثانية. (يسار)

أنواع الزخم

في الفيزياء الزخم هو نتاج الكتلة والسرعة، حيث كلما زاد ناتج هذه المعادلة زاد الزخم، وهناك نوعان من الزخم وهما الزخم الزاوي والخطي وهما يتعلقان بأنواع مختلفة من الأجسام المتحركة، وفي ما يأتي توضيح لهذه الانواع: [2]

  • الزخم الزاوي: يتم الحصول على الزخم الزاوي بضرب كتلة الجسم في سرعته الزاوية،  هذا يعني أن جسمًا واحدًا يمكن أن يمتلك نوعين من الزخم الزاوي، فعلى سبيل المثال تمتلك الأجسام الكوكبية مثل الأرض زخمًا أولًا يتم حسابه من نتائج حركتها بالنسبة إلى الشمس وثم زخمًا إضافيًا محسوبًا من سرعة دورانها على محورها، حيث أنه كلما كان الجسم أصغر زادت سرعة دورانه وعندما يتحرك نتيجة للزخم الزاوي، وهذا يفسر سبب دوران المتزلجين على الجليد بشكل أسرع عندما يكون المتزلجين منخفضين على الأرض وعندما تكون أذرعهم ملفوفة حول أنفسهم مقارنةً بالوقوف طويلاً وذراعهم مفتوحتان.
  • الزخم الخطي: المعروف أيضًا باسم القوة وهو كمية الكتلة المرتبطة بجسم يتحرك على طول مسار مستقيم، ويمكن لجسم خارجي بقوته الخاصة أن يغير مسار الجسم بزخم خطي، فعلى سبيل المثال: إذا كان الشخص يجري للأمام وصدف كلب يصطدم به عن طريق الصدفة فيقوم الشخص بتغيير مساره وقد تسقط، وتستخدم دراسة الزخم الخطي أيضًا لفهم والتنبؤ بكيفية تغيير الأشياء لمسارها عندما تصطدم بجسم آخر.

وفي ختام هذه المقالة نلخص لأهم ما جاء فيها حيث تم التعرف على العوامل التي تحدد الزخم هي ، كما وتم التعرف على ما هو قانون الزخم، وقانون الحفاظ على الزخم، بالإضافة إلى أنه تم التعرف على أنواع الزخم، وهما الزخم الزاوي والزخم الخطي.

المراجع

  1. ^ kids.kiddle.co , Momentum facts for kids , 15/4/2021
  2. ^ sciencing.com , What Are the Types of Momentum? , 15/4/2021
287 مشاهدة