الزخم

الزخم

تعريف الزخم

 يمكن تعريف الزخم على أنه كمية الحركة المبذولة بواسطة الجسم، وهي عبارة عن كمية فيزيائية تم طرحها بواسطة الفيزياء الكلاسيكية، ويتم إيجاد قيمتها عن طريق حاصل ضرب كتلة الجسم المتحرك والسرعة التي يتحرك بها، وبالتالي فإنه يمكن تغيير زخم الحركة عن طريق تغيير كتلة الجسم أو سرعته أو تغيير الكتلة والسرعة معاً. ذلك بالاضافة إلى امكانية تناسب الزخم طرديا مع القوة المؤثرة على الجسم وكذلك التغير في الزمن، وبهذا توصل العلماء إلى مفهوم فيزيائي جديد أطلقوا عليه إسم الدفع، ويمكن الحصول على قيمته عن طريق ضرب القوة المؤثرة على الجسم في معدل التغير في الفترة الزمنية.

قوانين الزخم ووحدة قياسه

يتم الحصول على قيمة الزخم أو كمية الحركة عن طريق حاصل ضرب كتلة الجسم المتحرك والسرعة التي يتحرك بها من العلاقة: الزخم (كمية التحرك) = الكتلة × السرعة، كما أن وحدة قياس الزخم أو كمية التحرك طبقا للقانون السابق تكون: كيلوجرام×متر/ثانية. كما يتم حساب قيمة الدفع عن طريق حاصل ضرب محصلة القوى المؤثرة على الجسم في معدل تغير الفترة الزمنية، ويتم كتابتها على الطريقة التالية: الدفع = القوة × الزمن، ويمكن تعيين وحدة قياس الدفع طبقا للقانون السابق على أنها: نيوتن×متر.

مبدأ حفظ الزخم

 ينص هذا المبدأ على كون نظام الزخم معزولا، بحيث يتساوى الزخم للجسمين المتصادمين قبل وبعد عملية التصادم، بشرط أن الزخم لا يتم تدميره أثناء التصادم؛ بل يتم نقله في هذا النظام المعزول بين الجسمين المتصادمين، وبالتالي فإنه يتم الحفاظ على الزخم بشكل دائم أثناء عملية التصادم بين جسمين. ومثال على ذلك محاولة التقاطك للكرة في لعبة البيسبول؛ حيث يتم نقل الزخم إلى يدك عن طريق الكرة أثناء عملية الالتقاط في نظام معزول تمثله الأجسام المتصادمة وهي في هذه الحالة يدك والكرة. ويحدد نوع التصادم الطريقة التي ينتقل بها الزخم بين الأجسام المتصادمة، وهو إما أن يكون تصادم مرن أو تصادم غير مرن.  

تطبيقات على التصادم

إن الاعتماد على مبدأ حفظ على الزخم لا يكفي لتحديد حركة الأجسام بعد التصادم، وبالتالي كان من الضروري استخدام طاقة الحركة للجسيمات؛ حيث أنه لا يشترط ثبوتها بعد عملية التصادم. وبالاعتماد على ثبوتها من عدمه يمكن تقسيم التصادمات إلى تصادمات مرنة وأخرى غير مرنة:

  §       التصادمات المرنة: هو ذلك النوع من التصادم الذي لا يحدث فيه تبدد لطاقة حركة الجسيمات المتصادمة، وتنقسم التصادمات المرنة إلى نوعين هما: التصادم المرن التام والتصادم المرن الجزئي. ما يميز التصادم المرن التام عن الجزئي هو عدم وجود احتكاك بين الأجسام المتصادمة، ويعد تصادم الكرات المائية خير مثال على التصادم المرن التام وذلك لعدم وجود احتكاك بين الكرتين، بينما تصادم كرات البلياردو مثال على التصادم المرن الجزئي وذلك بسبب وجود احتكاك بين الكرتين أثناء التصادم أدى إلى فقدان جزء من الطاقة.

  §       التصادمات غير المرنة: هو نوع التصادم الذي يحدث فيه تحول لجزء من طاقة حركة الأجسام المتصادمة إلى أشكال الطاقة الأخرى مثل الصوت والحرارة. يمكن التماس هذا النوع من التصادمات في حوادث المركبات، ويعد التلف الناتج بعد التصادم دليلا على فقدان جزء من طاقة الحركة.

الزخم الزاوي

          الزخم الزاوي أو ما يطلق عليه عزم الدوران لكمية الحركة هو أحد الكميات الفيزيائية المهمة، ومن الممكن الحصول على قيمته عن طريق حاصل الضرب الاتجاهي لمتجه كمية الحركة ومتجه الموضع، فهو ببساطة كمية التحرك لجسم يتحرك بشكل دائري.

وختاما نتمنى أن يكون الموضوع نال إعجابكم ونهلتم منه الفائدة المرجوة... بالتوفيق للجميع... ^_^