بحث في الزخم والدفع والاصطدام مع المراجع. تعرف الفيزياء بأنها العلم الذي يهتم بدراسة بنية المادة والتفاعلات بين عناصرها الأساسية. الفيزياء هي أساس العلم ، ومع تطور العلم وتخصصه الدقيق ، أصبحت الفيزياء متخصصة في العلوم الفيزيائية التي تختلف عن تلك العلوم من البيئة وعلم الفلك والكيمياء والهندسة. من خلال الموقع الميدان نيوزي ، سنتعرف على بعض المفاهيم الفيزيائية الأساسية.
مقدمة في الزخم والاندفاع والاصطدامات
عند الحديث عن مختلف الموضوعات المادية الأساسية المترابطة معًا ، من الضروري شرح كل فكرة على حدة ، لتبدأ بالأكثر عمومية والأكثر ارتباطًا ، وعمقًا وأهمية ، وهو الزخم ، الذي يعبر عن ناتج كتلة الجسم. مضروبة في سرعتها ، لأنها كمية متجهة واتجاه وقياس ، وتختلف تمامًا ما يعرف بالقصور الذاتي ، وقانون الحفاظ على الزخم ، الذي ينص على أنها كمية ثابتة ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بقانون نيوتن الثالث. للحركة ، والتي تنص على أنه لكل فعل رد فعل متساوٍ في الحجم ومعاكس للاتجاه ، وهناك عدة أمثلة على ذلك ، مثل البالون ، يمثل البالون المملوء بالهواء نظامًا معزولًا ، وبالتالي فإن الزخم الأولي لـ نظام البالون هو صفر ، وبمجرد خروج الهواء من داخل البالون نتيجة لقوة دافعة تؤثر على الهواء ، يتحرك البالون بقوة معاكسة للزخم الذي ves الهواء للحفاظ على الزخم.
المحور الثاني في بحثنا هو التوجه ، والذي يلخص مباشرة قانون نيوتن الثاني والثالث ، حيث إن مقدار واتجاه الدفع للأشياء في أي نظام مغلق متساوي في المقدار ولكن الاتجاه المعاكس ، وهو مرتبط بكمية الحركة ، مثل القوة تساوي كتلة الجسم مضروبة في العجلة ، ويوضح أن هذا هو قانون مشتق مبسط.
الجانب الأخير والأكثر أهمية هو الاصطدامات ، والتي تحدد مدى فقدان الطاقة أو الحفاظ عليها بناءً على نوع التصادم. تحافظ التصادمات المرنة على الزخم والطاقة الحركية ، على عكس الاصطدامات غير المرنة التي تتحول فيها الطاقة الحركية إلى طاقة داخلية بعد الاصطدام ، ولا يتم الحفاظ على الزخم.
انظر أيضًا: إذا تضاعفت سرعة الجسم ، فإن زخمه يتضاعف
البحث عن الزخم والدفع والاصطدامات
عند البحث عن ثلاثة مواضيع متشابهة في عالم الفيزياء لا بد من الحديث بالتفصيل وبشكل مفهوم عن كل موضوع على حدة ، وذلك على النحو التالي:
حدد الزخم
زخم الحركة عبارة عن كمية مادية متجهة ، أي كمية محددة بالكمية والاتجاه ، ويتم التعبير عنها بمنتج كتلة الجسم مضروبة في سرعتها ، أي أن الجسم المتحرك لديه زخم حركي ، وقانون نيوتن الثاني تساعد في فهم زخم الحركة بطريقة مبسطة ، حيث تنص على أن القوة المؤثرة على الجسم ما تكتسبه هو تسارع يتناسب طرديًا مع القوة منه ويتناسب عكسًا مع كتلته ، وأن إجمالي زخم الجسيمات في نظام معين يساوي مجموع متجهات الزخم لكل من هذه الجسيمات ، ويبقى ثابتًا.[1]
أنواع الزخم
هناك نوعان من الزخم: الزخم الزاوي والزخم الخطي. وعليه يتم شرح كل منها على النحو التالي:
- الزخم الزاوي: يمثل مدى صعوبة تغيير اتجاه حركة جسم يتحرك في الدوران ، ويشار إلى أن الأجسام يمكن أن يكون لها أكثر من زخم زاوي. يعتمد الزخم الزاوي على سرعة دوران الجسم بالإضافة إلى حجم قصور الجسم ، ويتم الحفاظ عليه وفقًا لقانون حفظ الزخم.
- الزخم الخطي: يُعرَّف بأنه حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته ، وبالتالي فإن الزخم الخطي يتناسب طرديًا مع كتلة الجسم وسرعته ، مما يعني أنه كلما زادت كتلة الجسم ، زاد الزخم. وكلما زادت سرعة الجسم أيضًا ، زاد زخمه.
قانون الزخم
يشرح قانون نيوتن الثاني معنى زخم الحركة. وبالتالي ، يمكن التعبير عن قانون الزخم رياضيًا من خلال قانون نيوتن الثاني ، والذي ينص على ما يلي:[3]
- الزخم = الكتلة × السرعة
بينما:
- الزخم: معبر عنه بالكيلو جرام / ثانية.
- الكتلة: يتم التعبير عنها بالكيلوجرام.
- السرعة: معبرا عنها بالمتر / الثانية.
قانون حفظ الزخم
يعد قانون الحفاظ على الزخم أحد القوانين الهامة للفيزياء التي تعبر عن أن الزخم هو كمية محفوظة ، أي أن مجموع الزخم حول كائن في نظام مغلق سيبقى ثابتًا بغض النظر عن التغييرات داخل النظام ، المجموع يظل الزخم ثابتًا تحت أي ظرف من الظروف ، ويشير قانون الزخم إلى كتلة الجسم مضروبة في سرعته ، بحيث تساوي القوة المطلوبة لإيقاف الجسم لكل وحدة زمنية ، وزخم مجموعة من الأجسام يساوي مجموع عزم الدوران الفردي لكل جسم ، والزخم هو كمية متجهة ، مما يعني أن له قيمة واتجاه للحركة ، وبالتالي فإن إجمالي عزم الدوران لمجموعة من الأجسام تتحرك في اتجاهات متعاكسة هو صفر.[4]
علاقة قانون حفظ الزخم بقانون نيوتن
ينص قانون نيوتن الثالث على أنه لكل قوة قوة رد فعل ، متساوية في الحجم ومعاكسة في الاتجاه ، بينما ينص قانون حفظ الزخم على أن المقدار الإجمالي للزخم ثابت في أي نظام مغلق يحتوي على جسمين أو أكثر ما لم يكن يتعرض لقوى خارجية تتغير منه أو تدمره ، وبالتالي نستنتج أن قانون حفظ الزخم هو قانون مشتق من قانون نيوتن.[5]
قوة الدفع
تعنى الفيزياء بكل ما يتعلق بالقوى والتأثيرات والظروف المختلفة ، والقوة هي أي فعل أو حركة أو تأثير خارجي يؤدي إلى الحفاظ على حركة الجسم أو تغييرها ، وهناك أنواع عديدة ومختلفة من القوة. ووجد العلماء أن مقدار واتجاه الأجسام في أي نظام معزول متساويان ، لكنهما مختلفان في الاتجاه ، بناءً على قانون نيوتن الثالث ، الذي ينص على أنه لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له. في الاتجاه ، وبما أن الأجسام المتصادمة تؤثر على بعضها البعض بنفس القدر من القوة خلال نفس الفترة الزمنية ، فإن قوة الدفع من هذه الأجسام متساوية في الحجم ولكنها مختلفة في الاتجاه.
قانون الدفع
يرتبط قانون الزخم ارتباطًا مباشرًا بقانون نيوتن الثالث ، والذي ينص على أنه لكل فعل رد فعل مساوٍ ومعاكس له ، وهو مرتبط بكمية الحركة ، وهو ما يفسره قانون نيوتن الثاني ، الذي ينص على أن القوة هي يساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه ، وبالتالي فإن قانون الدفع يكون كالتالي:
- الدفع = القوة * الوقت = التغيير في الزخم = الكتلة * (سرعة الجسم مباشرة بعد الاصطدام – سرعة الجسم مباشرة قبل الاصطدام).
مفهوم الاصطدام
يعبر مفهوم الاصطدام عن الارتباك أو الاصطدام أو الالتقاء المفاجئ والقوي ، على سبيل المثال اصطدام سيارتين ببعضهما البعض ، أو اصطدام كرة بجدار ، وقد يؤدي هذا الاصطدام إلى انتقال الطاقة من شكل إلى آخر ، اعتمادًا على نوع الاصطدام ، الاصطدام غير المرن الذي تتحول فيه الطاقة الحركية إلى شكل آخر من أشكال الطاقة ، لا يتم حفظ الزخم في الاصطدامات غير المرنة ولا يمكن تتبع الطاقة الحركية فيه ، بينما في الاصطدام المرن لا يوجد فقدان للطاقة الحركية بسبب التصادم ، ويعتبر كل من الزخم والطاقة الحركية كميات محفوظة.[6]
الزخم والاندفاع
الزخم هو كمية مادية متجهة لها مقدار واتجاه محددان ، يساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته ، وهو في نفس اتجاه سرعته ، والقوة هي المعدل الزمني للتغير في سرعة الزخم ، والزخم هو كمية مادية متجهة تساوي ناتج متوسط القوة في وقت تأثيرها ، وهي في اتجاه مجموع القوى المؤثرة. تشير نظرية الدفع والزخم إلى أن الدفع الناتج عن صافي القوة في الجسم خلال فترة زمنية يساوي التغيير في جسم الزخم خلال تلك الفترة.
الزخم والاصطدامات
التصادم هو تأثير متبادل بين جسمين ، أحدهما على الأقل في حالة حركة ، ويؤثر الجسمان المتصادمان على بعضهما البعض خلال فترة زمنية قصيرة. إهمال الطاقة المفقودة ، والاصطدام غير المرن الذي لا يحافظ على الزخم ، وعلى سبيل المثال ، رمي كرة على الحائط من مسافة 5 أمتار ، فلن ترتد إلى نفس النقطة التي انطلقت منها ، وسبب ذلك. هو أن يتم تحويل جزء من الطاقة الحركية إلى شكل آخر من أشكال الطاقة ، مما يجعل الجسم لا يعود إلى نفس النقطة التي بدأ منها.
خاتمة بحث عن الزخم والاندفاع والاصطدامات
تشرح الفيزياء كل ما يتعلق بالطبيعة من حيث الظواهر والقوة والتأثيرات والعوامل المختلفة لأي جسم طبيعي أو كوني ، وفقًا لمجموعة من النظريات والقوانين المختلفة. من الدفع والاصطدامات ، تنص نظرية الزخم والدفع على أن الدفع الذي تسببه القوة الكلية في الجسم خلال فترة زمنية يساوي التغيير في جسم الزخم خلال تلك الفترة. أما بالنسبة للزخم والاصطدام ، فإن الحفاظ على الجسم لكمية الزخم والطاقة الحركية يختلف باختلاف نوع التصادم ، سواء أكان مرنًا أم غير مرن.
أنظر أيضا: الوحدة الدولية للزخم هي
مقال عن الزخم والدفع والاصطدامات pdf
قد يفضل البعض قراءة أبحاثهم بتنسيق pdf ، حيث يمكن طباعتها. في بحثنا حول الزخم والاندفاع والاصطدامات ، قمنا بتضمين كل ما يتعلق بالموضوعات المادية الأساسية بالتفصيل ، والعلاقة بين الزخم والاندفاع والتصادمات ، ويمكنك تنزيلها بتنسيق pdf “من هنا”.
وثيقة الزخم والدفع والاصطدامات
يشير الزخم إلى كتلة جسم مضروبة في سرعته ، ويشير الدفع إلى ناتج متوسط القوة في وقت تأثيره ، وتشير الاصطدامات إلى التقاء المفاجئ لقوتين ، إحداهما على الأقل تتحرك. .
وصلنا هنا إلى نهاية مقالتنا حول الزخم والاندفاع والاصطدامات مع المراجع ، حيث نلقي الضوء على المفاهيم الأساسية الثلاثة في العنوان ، وعلاقتها ببعضها البعض بالتفصيل.