على ماذا يعتمد الزخم

على ماذا يعتمد الزخم

“على ماذا يعتمد الزخم linear momentum ؟” هذا ما نُجيب عنه في مقالنا عبر موسوعة الرياضيات ، لاسيما أن الزخم والدفع من الدروس التي يتعرض لها الطلاب للتعرّف على الميكانيكا في الرياضيات، مما يجعل الطلاب يكتسبون العديد من المهارات المعرفية والقدرات الذهنية.

بما يسهم في إدراكهم أنواع التصادمات بنوعي الحركة وحفظ الطاقة، إلى جانب مقارنة الطلاب بين المتغيرات الحركية والحركة الخطية، فهيا بنا نشرح شرحًا مُبسطًا لدرس الزخم، فتابعونا

• وفقًا لقانون الزخم الفيزيائي يُمكننا أن نُجيب عن على ماذا يعتمد الزخم linear momentum، فإن الزخم يعتمد على متغيرين هما؛ الكتلة والسرعة.
• لذا فالزخم يعتمد في قوانينه على حاصل كتلة الجسم× سرعته.
• كما ترد معادلة الزخم كالآتي:” P = m v “.
• وكذا فإن وحدة قياس الزخم هي J.sm ، أي كيلوجرام* متر/ثانية.
• لاسيما أن حرف M ُعبر عن كتلة الجسم المتحرك.
• بينما يرمز حرف V إلى السرعة الكبيرة التي تُعيق الحركة.
• فيما يُمكننا أن نُلخص مفهوم الزخم في أنه كمية التحرك الخطي.
• يُعرّف الزخم بأنه” حاصل ضرب كتلة الجسم في السرعة.
• إلى جانب إمكانية تعريف الزخم بأنه الكمية المتجهة ذات الحجم.
• الجدير بالذكر أن قوانين إسحاق نيوتن هي التي تتعدد ما بين نص قانون نيوتن الأول والثاني.
• فقد أشار نيوتن في قانون الحركة الثاني إلى الزخم.
• إذ جاء المعدل الزمني لتغير الزخم عند نيوتن بأنه؛ مساوي للقوة التي تؤثر على الجسم.
• بالإضافة إلى أن الزخم ينتج عن؛ قوة أثرت في جسيم لفترة زمنية.
• فيما يُمكن حساب الزخم هنا بأنه حاصل النبضة التي تنتج عن ضرب الفاصل الزمني والقوة.
• وكذا فقد ذكر نيوتن في قانونه الثالث الزخم بأنه مجموع القوى المتبادلة المتقابلة بين الجسيمات، بحيث يصير الزخم مجموع المتجه المعاكس والمتساوي من العزم.
• لذا فالتغيير في الزخم تُجرى موازنته مع الجسيمات الأخرى.
• بينما في حالة انعدام القوة الخارجية الوقعة على الجسيمات، فإن التغير لا يطرأ على الزخم.
• حيث إن زخم الجسم عبارة عن مُحدد للوقت الذي تتخذه القوة الثابتة لتتزن تمامًا.

قانون الدفع والزخم

• قانون الدفع والزخم هو، الزخم = الكتلة *السرعة.
• أما عن قانون الدفع فهو؛ I = F∆t.
• فيما يُرمز إلى الزخم بأنه p.
• ليصير قانون الزخم بالرموز عبارة عن؛ p=m*v.
• يُشير هذا القانون إلى أن الزخم يحدث طرديًا مع كتلة الجسيم.
• كما يحدث الزخم طرديًا مع السرعة.
• يُقاس الزخم بوحدة قياس وهي: kg*m/s .
• بالإضافة إلى عدد من وحدات القياس الأخرى التي من بينها ما نذكره فيما يلي:
• وحدة قياس الزخم kg*km , kg*mi/h, g*cm/s.
• يعتمد الزخم على عاملين وهما الكتلة والسرعة.

•  قانون حفظ الزخم Pi = ∑Pf ∑ يُحدد مجموع زخم الجسم.
• يُعرّف قانون حفظ الزخم بأنه:”حصيلة القوى الخارجية التي تؤثر على الأجسام يوجد بينها تأثير متبادل في نظام مغلق”.
• فيما يُعرّف قانون حفظ الزخم بأنه “الأجسام التي تظل كتلة واحدة ثابتة أثناء عمليات تبادل القوى”.
• بحيث تساوي صفر، فيُصبح زخم الجسم ثابتًا.
• يرمز حرف p يرمز إلى الزخم، في الحالتي قبل التصادم، وبعد التصادم.
• لاسيما أن pf هي التي ترمز إلى مقدار الزخم بعد التصادم.
• فإذا حدث تغير في زخم الجسم فإن في المقابل يأتي مساوي للدفع.
• بواقع القوة الواقعة عليه بحيث تأتي تلك المحصلة مؤثرة.
• لاسيما أن هناك قاعدة النظام المعزول؛ فهي عبارة عن القوى التي تتجول من وإلى الأجسام.
• يُشار إلى النظام المعزول الميكانيكي ويُطبق من خلال القاعدة الآتية : FΔt = Δp = pf – pi = 0 .
• بحيث يأتي pf = pi = المقدار الثابت.

امثلة على الزخم

• مثال مع الحل على قانون حفظ الزخم Conservation of Momentum :
• إذا جلس محمد كتلته 35 كغ في قارب كتلته 65 كغ، بينا يحمل حقيبة تزن كتلتها 6 كغ.

• فماذا عن سرعة القارب إذا ما ألقى محمد الحقيبة في الماء بوضع أفقي بسرعة تُقدر بـ10m/s.
• الحل : بتطبيق قاعدة حفظ الزخم ( Pi = ∑Pf ∑).
•    m1+ m2) vi = m1 v1f + m2 v2f)
• 0 = 6 × 10 + 100v2f
• v2f = -0.60 m/s
• مثال أخر على الزخم جاء يطلب حساب الزخم.
• إذ ما اتجهت سيارة إلى الشرق، ذات كتلة 1000 kg  لاسيما سرعتها 20m/s .
• فماذا عن الزخم، الإجابة تجدها من خلال تطبيق القانون التالي:
• P = m v
• وبتطبيق القاعد فإن؛ = 1000 × 20 .
• فتأتي نتيجة الزخم كالآتي:  = 2 × 10⁴kg. m/s متجهه شرقًا.

إذا تصادم جسمان متماثلان في الكتلة ولهما السرعة نفسها فإن الزخم الكلي قبل التصادم وبعده يساوي

• وردت تساؤلات  من الطلاب على محركات البحث ورد فيها .
• إذا ما وقع تصادم بين جسمين متماثلان في الكتلة.
• يمتعان بالسرعة ذاتها، فماذا عن الزخم الكلي في الحالتي قبل بعد التصادم.
• إذا تصادم جسمان متماثلان في الكتلة ولهما السرعة نفسها فإن الزخم الكلي قبل التصادم وبعده يساوي صفر.

الزخم في حياتنا

يُمكننا أن نرصد من خلال تطبيقات على الزخم ما نتعرض له يوميًا من تدخلات فيزيائية ورياضية.

• نُشير إليها بناء على حركة الجسم، فإن الزخم يعتمد على كتلة الجسم وسرعته.
• فمن أبرز الأمثلة على تواجد الزخم في حياتنا هي الشحنات الناقلة.
• لاسيما فلدى شحنات نقل البضائع عجلات أربعة ذات كتلة عالية مما يُعيق قدرتها على التوقف المفاجئ أو سريعًا، لذا فإنها من الأجسام التي تتمتع بالزخم، والسبب في هذا كون الكتلة تتناسب طرديًا مع الزخم.
• حركة الإنسان اليومية أو في حالة ممارستة الرياضة فلا يُمكنه التوقف المفاجئ ولكن يجب الحد من الحركة تدريجيًا، نتيجة للزخم الكبير الذي يتمتع به جسد أثناء الحركة.
• الطلقة النارية هي نوع من أنواع الزخم الذي نشهده في حياتنا
• لاسيما أن الرصاصة تحمل الزخم بقدرٍ عالٍ، نظرًا لكونها تتمتع بالسرعة.

أشكال الزخم

• تتعدد أشكال الزخم التي نراها في يومنا ربما ربما لا نُدرك تواجدها حولنا.
• فمن أبرز تلك الأشكال زخم الجسم الدوار، الذي ينتج من دوران الجسم حول محوره ليولد زخم.
• والزخم الخطي؛ هو الذي يُشير إلى التحرك بخط مستقيم فلا يحيد.
• والزاوي أي الذي يرد من زاوية بعينها.
• فضلاً عن الزخم المفاهيمي؛ لاسيما أنه من أبرز تلك الأنواع الزخم في حياتنا اليومية هو ترشح أحدهم للانتخابات، فيقوم بحشد المُتوافقن مع سياسته والمؤييدين له.
• مما يدعمه سريعًا في حشد أكبر عدد من الجماهير.

ملخص الزخم

نوجز الإجابة في الجمل القصيرة الآتية:

• يعتمد الزخم على الكتلة والسرعة.
• قانون حساب الزخم هو ” P = m v ” .
• وحدة الزخم هي كيلوجرام* متر/ثانية.
• فضلاً عن تحديد الإتجاه.
• يتناسب الزخم طرديًا مع كل من الكتلة والسرعة.
• لاسيما أن m تُشير إلى كتلة الجسم.
• بينما تُشير v إلى سرعة الجسم.
• صفر هي نتيجة الزخم المتبادل بين جسمين.
• p يرمز إلى زخم الجسم.

عرضنا في مقالنا إجابة عن ” على ماذا يعتمد الزخم Momentum؟، يُمكنك عزيزي القارئ قراءة المزيد من المقالات التي نستعرض بها الشرح المبسط للرياضيات عبر موسوعة رياضيات، كما يُمكنك الاطلاع على كل جديد موسوعة.

• بحث عن الدفع والزخم
• بحث عن الزخم والدفع شامل
• بحث عن الزخم وحفظه
• الوحدة الدولية لقياس الزخم هي
• بحث عن الزخم موضوع

المراجع

1

2

3