الزخم وحفظه
المقدمة
الزخم هو الكمية الفيزيائية التي تمثل مقدار الحركة لجسم ما. إنه ناتج ضرب كتلة الجسم في سرعته. الزخم هو كمية محفوظة، مما يعني أنه لا يمكن إنشاؤه أو تدميره، فقط نقله من جسم إلى آخر.
أنواع الزخم
الزخم الخطي: هو مقدار الحركة لجسم يتحرك في خط مستقيم.
الزخم الزاوي: هو مقدار الحركة لجسم يدور حول محور.
حفظ الزخم
يُعرَّف قانون حفظ الزخم على أنه: “في نظام مغلق، يكون الزخم الكلي ثابتًا”. هذا يعني أنه إذا لم يكن هناك قوى خارجية تؤثر على النظام، فإن الزخم الكلي للنظام سيبقى كما هو.
تطبيقات حفظ الزخم
صواريخ الدفع: تعمل صواريخ الدفع عن طريق دفع غازات العادم للخلف. هذا يخلق قوة دفع للأمام، والتي بدورها تسرع الصاروخ.
التصادمات: عندما يتصادم جسمين، يتم نقل الزخم من جسم إلى آخر. هذا يمكن أن يؤدي إلى تغير في سرعة الجسمين أو اتجاههما.
حركة الكواكب: تدور الكواكب حول الشمس في مدارات دائرية أو إهليلجية. هذا لأن الشمس تمارس قوة جذب على الكواكب، مما يخلق قوة مركزية. هذه القوة المركزية هي التي تبقي الكواكب في مداراتها.
قوانين الزخم
قانون نيوتن الأول: إذا كان الجسم ساكنًا، فسيظل ساكنًا. وإذا كان الجسم متحركًا، فسيظل متحركًا بسرعة ثابتة في خط مستقيم، ما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
قانون نيوتن الثاني: معدل تغير الزخم لجسم ما يساوي القوة المؤثرة عليه.
قانون نيوتن الثالث: لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.
التصادمات
التصادم هو تفاعل بين جسمين أو أكثر يتضمن تغيرًا في السرعة أو الاتجاه. يمكن أن تكون التصادمات مرنة أو غير مرنة.
التصادمات المرنة: هي التصادمات التي لا يحدث فيها فقدان للطاقة. هذا يعني أن الطاقة الكلية للنظام قبل التصادم تساوي الطاقة الكلية للنظام بعد التصادم.
التصادمات غير المرنة: هي التصادمات التي يحدث فيها فقدان للطاقة. هذا يعني أن الطاقة الكلية للنظام قبل التصادم أكبر من الطاقة الكلية للنظام بعد التصادم.
الزخم والطاقة
الزخم والطاقة هما كميتان فيزيائيتان مرتبطتان. يمكن تحويل الزخم إلى طاقة والعكس صحيح.
الزخم إلى طاقة: عندما يتوقف جسم متحرك، يتم تحويل الزخم إلى طاقة حرارة.
الطاقة إلى زخم: عندما يتم تسريع جسم ساكن، يتم تحويل الطاقة إلى زخم.
الخاتمة
الزخم هو كمية فيزيائية مهمة لها العديد من التطبيقات في العالم الحقيقي. إنه كمية محفوظة، مما يعني أنه لا يمكن إنشاؤه أو تدميره، فقط نقله من جسم إلى آخر.