العوامل التي تحدد الزخم هي: هناك عوامل متنوعة، حيث أن الزخم هو مقدار القوة التي يمكن أن يمارسها أي جسم على جسم آخر، وهناك أمثلة كثيرة على الزخم، ومن هذا المنطلق سنتعرف على ما هو الزخم، وما هي أهم الأمثلة عليه، في بالإضافة إلى ذلك سوف نتعرف على العوامل التي تحدد الزخم.
ما هو الزخم
يمكن اعتبار الزخم كقوة، حيث أن الزخم هو عندما يتحرك جسم ما، وهو ما يعني مقدار القوة التي يمكن أن يمارسها على جسم آخر، على سبيل المثال، يمكن لكرة البولينج (كتلة كبيرة) أن تضرب ببطء شديد (سرعة منخفضة) بابًا زجاجيًا وبابًا زجاجيًا. لا تكسرها، في حين يمكن رمي كرة البيسبول (كتلة صغيرة) بسرعة (سرعة عالية) وكسر نفس الباب الزجاجي، حيث أن كرة البيسبول لديها زخم أكبر من كرة البولينج، لأن الزخم هو نتاج كتلة الجسم وسرعته، تؤثر كل من الكتلة والسرعة على زخم الجسم.
العوامل التي تحدد الزخم هي:
العوامل التي تحدد الزخم هي: السرعة والكتلةحيث يمكن لجسم ذو كتلة كبيرة وسرعة منخفضة أن يكون له نفس الزخم مثل جسم ذو كتلة صغيرة وسرعة كبيرة، والرصاصة هي مثال حيث يكون الزخم مرتفعًا جدًا بسبب السرعة غير العادية، كما حدد نيوتن الزخم جسم (x) هو حاصل ضرب الكتلة (m) والسرعة (p) من الجسم حسب المعادلة التالية:
كمية حركة الجسم = الكتلة * السرعة .
س = م * ص.
الزخم هو كمية متجهة لها اتجاه وحجم، ووحدتها هي كجم م/ث (كيلوجرام متر في الثانية) أو ن ث (نيوتن-ثانية).
قانون حفظ الزخم
في قانون الحفاظ على الزخم، يعد اتجاه الزخم مهمًا، حيث تتم إضافة الزخم في النظام باستخدام إضافة المتجهات، وبموجب قواعد إضافة المتجهات فإن إضافة قدر معين من الزخم بنفس مقدار الزخم في الاتجاه المعاكس يعطي الزخم الإجمالي يساوي صفر، على سبيل المثال عندما يتم إطلاق رصاصة من مسدس تتحرك كتلة صغيرة (الرصاصة) بسرعة عالية في اتجاه واحد، وتتحرك الكتلة الأكبر (البندقية) في الاتجاه المعاكس بسرعة أبطأ بكثير. الرصاصة وزخم البندقية متساويان تمامًا في الحجم ولكنهما معاكسان في الاتجاه. استخدم إضافة المتجهات لإضافة الزخم الرصاصة إلى زخم البندقية (مساوية في الحجم ولكن معاكسة في الاتجاه) تعطي زخمًا إجماليًا للنظام يساوي صفرًا، وبالتالي تم الحفاظ على زخم نظام الرصاصة.
مثال: يُظهر التصادم أيضًا الحفاظ على الزخم، حيث إذا كانت السيارة (1000 كجم) تتحرك يمينًا بسرعة 8 م/ث، والشاحنة (6000 كجم) تتحرك يسارًا بسرعة 2 م/ث، فإن السيارة والشاحنة ستتحركان يسارًا بعد الاصطدام، ويتم حل هذا التمرين كما يلي:
- الزخم = الكتلة × السرعة
- زخم السيارة: 1000 كجم × 8 م/ث = 8000 كجم/ث (يمين)
- زخم الشاحنة: 6,000 كجم × -2 م/ث = -12,000 كجم/ث (يسار)
وهذا يعني أن الزخم الإجمالي هو -4000 كجم/ث. (غادر)
أنواع الزخم
في الفيزياء، الزخم هو نتاج الكتلة والسرعة، حيث كلما زاد منتج هذه المعادلة، زاد الزخم.
- الزخم الزاوييتم الحصول على الزخم الزاوي عن طريق ضرب كتلة الجسم في سرعته الزاوية. وهذا يعني أن الجسم الواحد يمكن أن يكون له نوعان من الزخم الزاوي. على سبيل المثال، الأجسام الكوكبية مثل الأرض لها زخم يُحسب أولاً من نتائج حركتها بالنسبة للشمس، ثم زخم إضافي يُحسب من سرعة دورانها حول محورها، حيث أنه كلما كان الجسم أصغر، كلما كان دورانه أسرع وعندما يتحرك بسبب الزخم الزاوي، وهذا ما يفسر سبب دوران المتزلجين على الجليد بشكل أسرع عندما يكون المتزلجون منخفضين عن الأرض وعندما تكون أذرعهم ملفوفة حول أنفسهم مقارنة بالوقوف طويل القامة وأذرعهم ممدودة.
- كمية الحركة الخطية: تعرف أيضًا بالقوة، وهي مقدار الكتلة المرتبطة بجسم يتحرك في مسار مستقيم، ويمكن لجسم خارجي بقوته الخاصة أن يغير مسار الجسم بزخم خطي، على سبيل المثال: إذا كان الشخص يركض للأمام ويصطدم به كلب بالصدفة، ثم يغير الشخص مساره وقد تسقط. تُستخدم دراسة الزخم الخطي أيضًا لفهم والتنبؤ بكيفية تغيير الأجسام لمسارها عندما تصطدم بجسم آخر.
وفي ختام هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيه العوامل التي تحدد الزخم هي: كما تم التعرف على ما هو قانون الزخم وقانون حفظ الزخم، بالإضافة إلى نوعي الزخم وهما الزخم الزاوي والزخم الخطي.