بحث عن الزخم والدفع والتصادمات، الزخم هو أحد القوانين المهمة في الفيزياء والرياضيات، لذلك يقوم الطلاب بدراسة أبحاث الزخم والتصادم، وطرق قياس الزخم، وأبحاث قانون الحفاظ على الزخم، لكي يكونوا على علم ومعرفة بمعنى الزخم وتأثيره على الأشياء نظرياً مفهوم التأثير وإسقاطه بطريقة ما على العالم المحيط.
معنى الزخم
الزخم مصطلح عام نسبياً في الرياضيات، كان في الأصل مصطلحاً مادياً يشير إلى مقدار الحركة التي يمتلكها شيء ما، ويمكن تعريفه على النحو التالي :-
- يمكن تعريف الزخم بأنه "كتلة متحركة" لأن كل الأجسام لها كتلة، لذلك إذا كان الجسم يتحرك فسيكون له زخم.
- يعتمد زخم أي جسم على متغيرين كتلة الجسم وسرعته.
- يتناسب الزخم مع الكتلة والسرعة، لذا فإن الزيادة المزدوجة أو الثلاثية في الكتلة (بسرعة ثابتة) ستزيد الزخم بمعامل اثنين أو ثلاثة. وبالمثل فإن زيادة السرعة مرتين إلى ثلاث مرات (بسرعة ثابتة) سوف يتسبب في زيادة قوة الدفع التي يمتلكها جسم الإنسان مرتين إلى ثلاث مرات.
- يمكن كتابة المعادلة التي تعبر عن هذا المفهوم على النحو التالي :- زخم الجسم يساوي كتلة الجسم مضروبة في سرعة الجسم، أي الزخم = الكتلة × السرعة.
- الزخم هو ناقل وليس عددي.
كيف يتم قياس الزخم
في الورقة حول الزخم وكيفية قياس الزخم، يمكن تفسير ذلك على النحو التالي :-
- يُقاس الزخم بـ p = m.v، حيث m هي الكتلة و v هي السرعة.
- توضح المعادلة أن الزخم يتناسب مع كتلة الجسم ويتناسب مع سرعة الجسم.
- وحدة الزخم هي وحدة الكتلة مضروبة في وحدة السرعة، والوحدة القياسية لقياس الزخم هي كجم * م / ث.
- الزخم هو متجه، مما يعني أنه يجب أن يتضمن معلومات حول حجم واتجاه الجسم المتحرك.
- اتجاه متجه الزخم هو نفس اتجاه سرعة الجسم المتحرك.
بحث عن الزخم والتصادمات
الاصطدام هو اسم العملية التي يعمل فيها جسمان أو أكثر من القوى النسبية على بعضهما البعض في فترة زمنية قصيرة نسبياً، على سبيل المثال يعد ضرب الكرة بالمضرب مثالاً واضحًا على حدوث تصادم قبل الاتصال وبعده في عملية الاصطدام، عادة ما يتم تجاهل تأثير القوة الخارجية، وهذه بعض النقاط الهامة التي يجب ذكرها في موضوع أبحاث الزخم والاصطدام :-
- في جميع التصادمات قبل وبعد الاصطدام يكون الزخم ثابتاً.
- الطاقة الحركية إذا كانت متغيرة قبل الاصطدام وبعده، فهذا يعني أن الاصطدام غير مرن.
- إذا كانت الطاقة الحركية قبل الاصطدام وبعده هي نفسها، يكون التصادم مرناً.
- التفاعلات بين الجزيئات في الكيمياء هي أمثلة على الاصطدامات المرنة.
- احسب الطاقة الحركية باستخدام الصيغة التالية :- زخم البحث والاصطدام والاندفاع Ek=1/2mv2
أمثلة على بحث عن الزخم والتصادمات والطاقة الحركية
في حالة اصطدام سيارتين وجهاً لوجه ثم توقفتا بسبب الاصطدام، يرجى الإجابة على الأسئلة التالية :-
- على الرغم من توقف كلتا السيارتين هل سيستمر الحفاظ على الطاقة الحركية؟ نعم، بالرغم من عدم وجود زخم بعد الاصطدام، فلا يوجد زخم كامل قبل الاصطدام، فالزخم متجه، والزخم الإيجابي لإحدى السيارات يجب موازنته مع الزخم السلبي للسيارة الأخرى.
- على الرغم من توقف كلتا السيارتين، هل ما زالت الطاقة الحركية محتجزة؟ لا، الطاقة الحركية هي كمية قياسية، كلتا السيارتين تتحركان ولديهما طاقة حركية قبل الاصطدام، لكن ليس لديهما طاقة حركية بعد الاصطدام.
بحث عن الزخم والدفع
من الصعب للغاية إيقاف أي جسم لديه زخم، لإيقافه يجب تطبيق القوة على حركته خلال فترة زمنية، وكلما زاد زخم الجسم زاد صعوبة إيقافه، لذلك يتطلب مقدار الوقت قوة أكبر أو وقت أطول أو كليهما لإيقاف هذا النوع من الأشياء عن العمل، لأن القوة تؤثر على الجسم لفترة زمنية معينة حتى تتغير سرعة الجسم مما يؤدي إلى حدوث تغييرات زخم الكائن.
مثال على بحث عن الزخم والدفع
من أجل التكيف مع مفهوم الزخم والدفع بدون معلومات مجردة، يمكن ملاحظة ذلك أثناء القيادة عندما تتوقف سيارتك عند الاقتراب من إشارة المرور، ستطبق الفرامل القوة على السيارة لفترة من الوقت لتغيير سرعة السيارة، إذا تم تطبيق قوة عليه خلال فترة زمنية معينة، فيمكن إيقاف الزخم ككائن ذي زخم.
معادلات بحث عن الزخم والدفع
هذه المفاهيم السابقة هي مجرد نتاج لقانون نيوتن الثاني، الذي ينص (F net = m * a) على أن تسارع الجسم يتناسب مع القوة الكلية المؤثرة على الجسم ويتناسب عكسياً مع كتلة الجسم، حيث (a = السرعة / تغير الوقت)، واحصل على النتيجة في المعادلة :-
F = m * a أو F = m * ∆v / t
إذا تم ضرب طرفي المعادلة أعلاه في الوقت t، فستكون المعادلة جديدة :-
F * t = m * ∆v
من هذه المعادلة يمكن القول إن حاصل ضرب القوة والوقت يساوي حاصل ضرب تغير الكتلة والسرعة.
في الفيزياء يطلق عليه مقدار قوة الوقت مع الزخم، نظراً لأن الكمية m * v هي الزخم، يجب أن تكون الكمية m * v هي التغير في الزخم، والزخم = التغير في الزخم.
في حالة حدوث تصادم يتعرض الجسم لقوة خلال فترة زمنية معينة، مما يؤدي إلى تغيير في الزخم، وتكون نتيجة القوة المطبقة خلال فترة زمنية معينة هي زيادة الوزن أو التباطؤ (أو تغيير في الاتجاه) .
يمكن التعبير عن ذلك بالصيغة F * t = m * Δv.
شرح قانون الحفاظ على الزخم
- لفهم قانون الحفاظ على الزخم أثناء الاصطدام، من الضروري معرفة أن تغير الزخم للكائن 1 وزخم الجسم 2 لهما نفس الاتجاهان معاكسان، أي أن الزخم المفقود من قبل الكائن 1 متساوي من الزخم الذي يكتسبه الجسم 2، في معظم الاصطدامات بين جسمين، يتباطأ أحدهما ويفقد الزخم مع تسارعه كائن آخر يكتسب الزخم.
- إذا فقد الجسم 1 مقدار 75 وحدة من الزخم، فسوف يكتسب الجسم 2 مقدار 75 وحدة من الزخم، ومع ذلك فإن الزخم الكلي للكيانين هو نفسه قبل الاصطدام وبعده لأنه يتم الحفاظ على الزخم الكلي للنظام.
ملخص بحث عن الزخم وحفظه
يعد قانون الحفاظ على الزخم أحد أهم قوانين الفيزياء، ينص القانون على أنه عند حدوث تصادم بين الجسم 1 والكائن 2 في نظام معزول، فإن الزخم الإجمالي لكائنين قبل الاصطدام يساوي المجموع الكلي الزخم في التصادم الكائنان بعد الاصطدام، أي أن الزخم الذي فقده الكائن 1 يساوي الزخم الذي اكتسبه الكائن 2.
في هذه المقالة، قدمنا معنى الزخم، وطريقة قياس الزخم، والدراسة التفصيلية للزخم والاصطدام، ودراسة الزخم والاندفاع، وفهم وتفسير قانون الحفاظ على الزخم.
تعليقات: 0
إرسال تعليق