بحث عن الزخم وحفظه

في المقال التالي، سنقدم لك بحثا عن الزخم وتعريفه وشرح معناه. تتعدد القوانين التي تطرحها الفيزياء والرياضة والميكانيكا لتنظيم حياتنا وفهم النظريات المختلفة. يعتبر قانون الزخم واحدا من أهم تلك القوانين التي تساعد في فهم العلوم المختلفة. وفي السطور التالية، ستجد شرحا مفصلا لقانون الزخم في بحث عن الزخم وعلاقته بالعلوم المختلفة في هذه الموسوعة.

بحث عن الزخم وحفظه

تعريف الزخم

الزخم في اللغة يعني الدفع، ويمكن تعريف الزخم بأنه الكتلة التي تمتلك قوة تساعدها على الحركة، ويعتمد مقدار الزخم على سرعة الأشياء وحركتها، وتنص المعادلة على أنه إذا كانت الكتلة متساوية فإن سرعة الحركة تتضاعف.

قانون حفظ الزخم

تحفظ قوانين الزخم عند تصادمها مع جسم آخر بتصادم مرن وتعتمد على قواعد أساسية خاصة بحركة الكتلة، ويعرف التصادم المرن بأنه نوع من التصادم الذي لا يتغير فيه طاقة الحركة ولا يتحول إلى طاقة أخرى، مثل الطاقة الديناميكية أو الحرارية التي قد تؤدي إلى تغيير شكل الكتلة المصدومة، وتعتمد الزخم على مبدأين أساسيين وهما:

• المبدأ الأول للزخم: لا يتغير الطاقة الكامنة في الكتلة المصدومة قبل أو بعد الاصطدام.
• المبدأ الثاني للزخم: كمية الحركة الكامنة في الجسم التي تم صدمتها لا تتغير.

يتم الاعتماد على كتلة الجسم المصطدم وسرعته في حالة التصادم المرن، ونعبر عن زخم الحركة بوحدة الكيلو جرام أو المتر أو الثانية، ونعبر عن طاقة الحركة بوحدة الكيلو جرام أو مربع المتر أو مربع الثانية أو حول.

الزخم في الميكانيا

يمكننا أن نقول أن الزخم في الميكانيكا يعتمد على سرعة الجسم وكتلته” “ويعبر عن كمية الحركة الناتجة منه” “ويحتوي على اتجاه ومقدار” “يسير الاتجاه على نفس الوتيرة مع ناقل السرعة” “وعند تأثير أي قوة خارجية على جسم متحرك، يتغير زخم الجسم المتحرك” “وعندما لا تكون هناك قوة خارجية تؤثر على جسم متحرك، لا يحدث أي تغيير في زخم الجسم” “ويسمى هذا الاستدلال بالحفاظ على الزخم.

الزخم في الرياضيات

يزداد استخدام مصطلح الزخم بكثرة في ممارسة الرياضة، حيث تتميز الفرق التي تمتلك زخما بقدرتها على الحركة وصعوبة إيقافها، فالزخم هو مصطلح في الفيزياء يستخدم للإشارة إلى كمية الحركة المخبأة داخل الجسم، وعندما يتم نقل الزخم من جسم إلى آخر أثناء حركته، ينتج عن ذلك قوة دفع قوية.

الزخم في الفيزياء

يمكننا أن نقول أن الزخم يعادل ضرب كتلة الجسم في سرعته. يتم تعبير الزخم في الفيزياء بالحرف p، ويتم تمثيله بالمعادلة m*v=p. نعبر عن الكتلة بالحرف M وعن السرعة بالحرف v. ومن الواضح أن الزخم يتناسب بشكل طردي مع كتلة الجسم وسرعته.

ومن الممكن أن نقول أن وحدة الزخم تجعل وحدة الكتلة تصبح ضعف السرعة، فعند قياس الزخم نستخدم (كجم*م/ث)، ونستنتج من ذلك أن هناك العديد من الوحدات المقبولة، إذا لم تكن تقليدية لوحدات الزخم. وإذا كانت هناك حاجة لتوفير وحدة الزخم، فسنقوم بضرب وحدة السرعة في وحدة الكتلة.

الزخم باعتباره كمية متجهات

يتم تحديد كمية المتجه بناء على الاتجاه والحجم، عندما نعبر عن الزخم الكامل لعدد كرات بيسبول تزن خمسة كيلوغرامات وتتحرك بسرعة 2 متر في الثانية، نجمع بيانات الكرة مثل حجمها واتجاهها، ولا يكفي القول أن الكرة تحمل 5 كيلوغرامات من الزخم بدون تحديد اتجاه سرعتها.

الزخم يسير في نفس اتجاه الكرة، ونستطيع أن نقول أن متجه السرعة هو نفس اتجاه الكتلة عند حركتها. على سبيل المثال، عندما تتحرك كرة البيسبول نحو الغرب، فإننا نصف الزخم بمقدار 5 كجم/م غربا ككمية متجهة.

المراجع 1