اذا تضاعفت سرعة الجسم فان زخمه - التعليم

اذا تضاعفت سرعة الجسم فان زخمه، قوانين نيوتن هي القوانينَ الفيزيائية التي أسست علمَ الحركة، بحيثُ أنّها ربطت القوة المؤثرة على الجسم بحركته، ومن خلال موقع المرجع سنتعرفُ على زخم الحركة والعلاقةُ الرياضية ما بين سرعةِ الجسم وزخمه.

تعريف زخم الحركة

الزخمُ أو زخم الحركة هو كميةٌ فيزيائية متجهة تحددُ بمقدارٍ واتجاه، ويعبّرُ عنّه بحاصلِ ضرب كتلة الجسمَ في سرعته، وينطبقُ على كميةِ الحركة قانون حفظ زخم الحركة والذي يكونُ مشتقًا من قانونِ نيوتن الثالث الذي ينصُّ على أنّ: “لكل فعل رد فعل مساوية له في المقدارِ، ومعاكسة له في الاتجاه”، فيما ينصُّ قانون حفظ الزخمِ على أنّ: “الزخم الكلي ثابت في أي نظام معزول يضم جسمين أو أكثر ما لم يتعرض لقوى خارجية تُغير منّه أو تدمره”، فقانونُ حفظ الزخم يعبرُ عن الثبات في كمية الزخم لمادةٍ ما عند تعرضها لمجموعة من العوامل، وهو يشيرُ الى أنّ كتلة الجسم مضروبة في سرعتهِ تُعادلُ القوة اللازمة لإيقافه مضروبةً في وحدةِ الزمن، والزخمُ الكلّي لمجموعة أجسام يساوي مجموعَ العزم الفردي لكلِ جسمٍ على حدا، ومن الجدير بالذكر أنّ الزخم الكلّي لمجموعة من الأجسام تتحركُ باتجاهين متعاكسين يساوي صفرًا، وذلكَ نظرًا لأنّ الزخم كميةً مُتجهة.[1]

شاهد أيضًا: قانون نيوتن الثالث ينص على ان لكل قوه

اذا تضاعفت سرعة الجسم فان زخمه

في بدايةِ الاجابة عن مثلِ هذه الأسئلة لا بدّ من استحضار القانون، وقانونُ زخم الحركة = الكتلة × السرعة، وبناءً على القانونِ فإنّ الإجابة هي:

• اذا تضاعفت سرعة الجسم فان زخمه يتضاعف، نظرًا لأنّ العلاقة طردية ما بين سرعةِ الجسم وزخمه.

ومن القانونِ السابق فإنّه تمّ حساب الزخمِ بالاعتماد على قانون نيوتن الثاني في الحركة، والذي ينصُّ على أن: “القوة المؤثرة في جسمٍ ما تُكسبه تسارعًا يتناسب طرديًا مع قوتهِ وعكسيًا مع سرعته”، وفي القانون يتمُّ قياس الزخمِ بوحدة كغم.متر/ثانية ، وتُقاس الكتلة بوحدة كغم، والسرعة بوحدةِ متر/ثانية. [2]

شاهد أيضًا: قانون دالتون للضغوط الجزيئية للغازات هو

أنواع زخم الحركة

يوجدُ هنالك نوعانِ من الزخم الحركي، حيثُ وجدَت نتيجةً لاختلافِ حركة الأجسام، وهُما: [3]

• الزخم الزاوي: يمثلُ هذا النوع من الزخمِ وجود جسم يتحركُ بسرعةٍ مُعينة بوجودِ زاوية، ويعتمدُ على عدةِ عوامل منّها: القصورُ الذاتي للجسم، وسرعةِ الجسم الدورانية، ومن الأمثلةِ على الزخمِ الخطي حركة الأرض الذي يمتلكُ أكثر من زخمٍ خطي بحيثُ يمثل زخم دورانهُ حول نفسه، وزخم حركة الكواكب حول الشمس.
• الزخم الخطي: يأتي بمعنى حاصل ضرب كتلةِ الجسم في سرعته، بحيثُ يمتلكَ الجسم الأكبر كتلةً والأسرعُ زخمًا حركيًا أكبرُ من الجسم الأقل كتلةً والأبطىء، ويحددُ الزخم الخطي عندما يتحرك أي جسم في خطٍ مُستقيم.

شاهد أيضًا: يعتمد ضغط الغاز الجزئي على كل مما يلي ما عدا

أمثلة على قانون زخم الحركة

تُساعد الأمثلة التوضيحية في معرفةِ طريقةُ الحل الصحيحة إضافة لتوظيف القانون الفيزيائي بشكلٍ صحيح، ومن الأمثلةِ على قانون زخم الحركة ما يأتي:

• المثالُ الأول: شاحنة تسير بسرعة قدرها 20 متر/ ثانية، وكتلتها تساوي 400 كغم، احسب زخم الشاحنة؟
  • الخطوةُ الأولى: تحديد المُعطيات: كتلة الشاحنة= 400 كغم ، سرعة الشاحنة = 20 متر /ثانية
  • الخطوةُ الثانية: تحديد المطلوب: ايجاد زخم الشاحنة
  • الخطوةُ الثالثة: تطبيق القانون: زخم الحركة = الكتلة × السرعة
  • الحل: زخم الحركة = 20 × 400 = 800 كغم.متر/ثانية
• المثالُ الثاني: سيارةٌ تسير بسرعةِ 40 متر/ ثانية، ولها زخمٌ حركي بقدرِ 12000 كغم.متر/ثانية، فما كتلةُ السيارة ؟
  • الخطوةُ الأولى: تحديد المعطيات: زخم السيارة = 12000 كغم.متر/ثانية ، سرعة السيارة = 40 متر/ثانية
  • الخطوة الثانية: تحديد المطلوب: ايجاد كتلة السيارة
  • الخطوة الثالثة: تطبيق القانون: زخم الحركة = الكتلة × السرعة
  • الحل: 12000 = الكتلة × 40
  • الكتلة = 12000 / 40 = 300 كغم.

الى هُنا نكون قد وصلنا الى نهايةِ مقالنا اذا تضاعفت سرعة الجسم فان زخمه، حيثُ سلطنا الضوء على قانون زخم الحركة وأنواعهُ وبعضًا من الأمثلةِ التوضيحية عليه.