ما هو الزخم (Momentum)؟

ملخص
الزخم في خمس نقاط
الزخم (Momentum) = مقياس كمية الحركة: .
مرتبط بالحركة الخطية، ووحدته .
علاقة طردية: زيادة الكتلة أو السرعة تزيد الزخم.
البلياردو: الزخم ينتقل من الكرة المتحركة إلى الثابتة عند الارتطام.
الارتطام: النتيجة تعتمد على السرعة والكتلة معاً، و«الحجم» عامياً يعني الكتلة.
تعريف
ما هو الزخم؟
m v p = m × v زخم الجسم = كتلته × سرعته
الزخم (Momentum) هو مقياس لكمية الحركة التي يمتلكها الجسم: الكتلة × السرعة.
مرتبط بالحركة الخطية (Linear Motion) دائماً.
المسميات: Momentum (المومنتوم، الأكثر شيوعاً)، الزخم (الترجمة الدقيقة)، الدفعة، كمية التحرك، كمية التحرك الدافعة، و«الهيبة» تعبير عامي يقرّب المعنى.
المعنى العام: الزخم يعبّر عن «قوة» أو «هيبة» الجسم المتحرك؛ كلما زاد الزخم زاد التأثير عند الارتطام.
قانون
مكونات الزخم
= الزخم (Momentum)
= الكتلة (Mass) بالكيلوجرام
= السرعة (Velocity) بالمتر/ثانية
الوحدة: (كيلوجرام·متر/ثانية)
مفهوم
تأثير زيادة الكتلة
2 kg v p = 20 4 kg v p = 40 السرعة نفسها: ضعف الكتلة ← ضعف الزخم
كلما زادت الكتلة زاد الزخم (مع ثبات السرعة).
جسمان يتحركان بالسرعة نفسها :
الجسم الأول
الجسم الثاني (ضعف الكتلة)
مضاعفة الكتلة ← مضاعفة الزخم (علاقة طردية).
مفهوم
تأثير زيادة السرعة
3 kg v p = 15 3 kg v p = 45 الكتلة نفسها: ثلاثة أضعاف السرعة والزخم
كلما زادت السرعة زاد الزخم (مع ثبات الكتلة).
جسمان لهما الكتلة نفسها :
الجسم الأول
الجسم الثاني (ثلاثة أضعاف)
لزيادة الزخم: نزيد الكتلة أو نزيد السرعة (أو كليهما).
مفهوم
مثال لعبة البلياردو
قبل v v = 0 بعد v = 0 v الزخم ينتقل من البيضاء إلى الثابتة
الكرة البيضاء هي التي نضرب بها (متحركة)، والكرة العادية هي الهدف (ثابتة في البداية). عند الاصطدام ينتقل الزخم من الكرة المتحركة إلى الثابتة.
تجربة 1: تأثير السرعة (الكرة نفسها)
سرعة منخفضة ← زخم منخفض ← الكرة الثانية تتحرك ببطء
سرعة عالية ← زخم عالٍ ← الكرة الثانية تتحرك بسرعة
الاستنتاج: كلما زادت سرعة الكرة البيضاء زادت السرعة الناتجة في الثانية
تجربة 2: تأثير الكتلة (السرعة نفسها)
كرة صغيرة (كتلة منخفضة) ← زخم منخفض ← تأثير أقل
كرة كبيرة (كتلة عالية) ← زخم عالٍ ← تأثير أعلى
الاستنتاج: مع السرعة نفسها، الكرة الأثقل تعطي نتائج أعلى
ملاحظة
الإحساس بالزخم
• الزخم = «الهيبة» أو «قوة التأثير» للجسم المتحرك.
• يعتمد على الكتلة والسرعة معاً.
• كلما زاد الزخم زاد التأثير عند الارتطام.
• لزيادة النتائج: نزيد الكتلة أو نزيد السرعة.
قاعدة
الزخم في الارتطام
عندما ترتطم أجسام ببعضها، النتيجة تعتمد دائماً على السرعة والكتلة.
1. السرعة
كلما زادت سرعة الجسم قبل الارتطام زاد التأثير بعده
«سيارة مسرعة تسبب ضرراً أكبر من سيارة بطيئة»
2. الكتلة
كلما زادت كتلة الجسم زاد التأثير بعد الارتطام
«شاحنة ثقيلة تسبب ضرراً أكبر من سيارة صغيرة بالسرعة نفسها»
الاثنان معاً: شاحنة ثقيلة + سرعة عالية = أكبر تأثير ممكن، أي كبير جداً.
ملاحظة
التعبير العامي «حجم الجسم»
في الحياة اليومية نستخدم كلمة «الحجم» للإشارة إلى الكتلة: «السيارة الكبيرة» = الثقيلة (كتلة أكبر)، «الشاحنة حجمها كبير» = كتلتها عالية، «الجسم الأكبر يؤثر أكثر» = الكتلة الأعلى تعطي زخماً أكبر.
فيزيائياً: عندما نقول «حجم» في سياق الزخم نقصد «الكتلة».
مثال 1: حساب الزخم
سيارة كتلتها تسير بسرعة . ما زخمها؟
مثال 2: أيهما زخمه أكبر؟
شاحنة كتلتها بسرعة ، وسيارة كتلتها بسرعة .
الشاحنة
السيارة
زخم الشاحنة أكبر رغم بطئها، لأن الكتلة والسرعة تدخلان معاً في الزخم.
الزخمكمية الحركةMomentumالكتلة والسرعةأساسيات الميكانيكا
جاري تحميل التعليقات...

عن هذا الدرس

ما هو الزخم (Momentum) أو كمية الحركة: تعريفه وقانونه p = m × v ووحدته kg·m/s، أثر زيادة الكتلة أو السرعة، وكيف ينتقل الزخم بين كرات البلياردو عند… هذا الدرس ضمن مقدمة لمنهج الهندسة الكيميائية أساسيات الكيميائية في أكاديمية موسى.

دروس ذات صلة