بحث عن الزخم وحفظه

في المقال التالي نعرض لك بحث عن الزخم وحفظه وشرح معناه، فهناك الكثير من القوانين التي تطرحها الفيزياء والرياضة والميكانيكا التي تعمل على تنظيم أمور الحياة وفهم النظريات المختلفة، ويعد قانون الزخم أحد أهم تلك القوانين والتي يساعد في فهم العلوم المختلفة، وفي سطور التالية توضح موسوعة شرح قانون الزخم في بحث عن الزخم موضوع وعلاقته بالعلوم المختلفة.

بحث عن الزخم وحفظه

تعريف الزخم

يعني الزخم باللغة الدفع، ويمكن تعريف الزخم بأنه الكتلة التي لها قوة تساعدها على الحركة، ويعتمد مقدار الزخم على كتلة الأشياء وسرعتها وحركتها، وتنص معادلته على أنه إذا كانت الكتلة متساوية فإن سرعة الحركة تتزايد.

قانون حفظ الزخم

تتضمن قوانين حفظ الزخم قواعد أساسية لحركة الكتلة عند التصادم مع جسم آخر في تصادم مرن، حيث يتميز التصادم المرن بعدم تغيير طاقة الحركة وعدم تحويلها لأشكال طاقة أخرى، مثل الطاقة الحرارية أو الديناميكية، ومن المبادئ الأساسية لقانون الزخم:

• المبدأ الأول للزخم: الطاقة الكامنة داخل الجسم التي تمت صدمتها لا تتغير قبل أو بعد الاصطدام.
• المبدأ الثاني للزخم: الكمية الكامنة للحركة للجسم الذي تم تصادمه لا تتغير.

يعتمد المبدأان على كتلة الجسم المصطدم وسرعته في حالة التصادم المرن، ويتم التعبير عن زخم الحركة بوحدة الكيلوجرام أو المتر أو الثانية، ويتم التعبير عن طاقة الحركة بوحدة الكيلوجرام مضروبًا في مربع المتر أو المربع الثانية أو الجول.

الزخم في الميكانيا

يمكننا القول أن الزخم في الميكانيكا هو نتيجة سرعة الجسم وكتلته، ويعبر عن كمية الحركة التي يحملها، كما يشمل الزخم الاتجاه والمقدار. يتحرك الجسم في نفس الاتجاه الذي يسير عليه ناقل الحركة، وعند تأثير أي قوة خارجية على جسم متحرك، فإن هذه القوة تسبب تغييرًا في زخم الجسم المتحرك. وعندما لا يوجد أي قوة خارجية تؤثر على جسم متحرك، فلا يحدث أي تغيير في زخم الجسم، ويسمى هذا المفهوم بقانون الحفاظ على الزخم.

الزخم في الرياضيات

يستخدم مصطلح الزخم في ممارسة الرياضة بشكل كثير، وتتميز الفرق الرياضية التي تمتلك زخمًا بالقدرة على الحركة بسرعة وصعوبة إيقافها، حيث يُستخدم مصطلح الزخم في الفيزياء للإشارة إلى كمية الحركة الموجودة داخل جسم ما، وعندما ينتقل الزخم من جسم إلى آخر خلال الحركة، فإن هذا يؤدي إلى إنتاج قوة دفع كبيرة.

الزخم في الفيزياء

يمكن اعتبار الزخم مجموع حاصل ضرب الكتلة بالسرعة، وفي الفيزياء نستخدم المتغير p لتمثيل الزخم، وبالتالي نستخدم معادلة الزخم (m*v=p)، حيث يتم تمثيل الكتلة بالرمز M والسرعة بالرمز v، ويكون الزخم يتناسب طرديًا مع كتلة الجسم وسرعته.

وهي وحدة الزخم التي تجعل وحدة الكتلة أضعاف السرعة، وتعبر عنها بـ (kg*m/s)، ويمكن استخدام وحدات أخرى في حالة عدم توفر الوحدات التقليدية للزخم، وفي حالة الحاجة إلى تحديد وحدة الزخم، يمكن ضرب وحدة السرعة في وحدة الكتلة.

الزخم باعتباره كمية متجهات

يتم تحديد كمية المتجه حسب الاتجاه والحجم، فعندما نريد التعبير عن الزخم الكامل لعدد من كرات البيسبول التي يبلغ وزنها 5 كيلوغرامات وتتحرك بسرعة 2 متر في الثانية في اتجاه محدد، يتعين علينا جمع جميع بيانات الكرات مثل حجمها واتجاهها. ولا يكفي فقط التعبير عن زخم الكتلة دون تحديد الاتجاه، فالقول إن الكرة تحمل 5 كيلوغرامات من الزخم دون تحديد سرعتها واتجاهها لن يكون مفيداً.

يتحرك متجه الزخم في نفس اتجاه حركة الجسم، وبالتالي يمكننا القول إن متجه السرعة يسار في نفس اتجاه الكتلة عندما تتحرك، فعلى سبيل المثال، إذا تحركت كرة البيسبول نحو الغرب، فإننا نصف الزخم بكمية متجهة قدرها 5 كيلوجرامات في الاتجاه الغربي.

المراجع 1