هل سبق لك أن شاهدت تصادمًا بين مركبتين على طريق سريع؟ ماذا يحدث عندما تصطدم مركبتان؟ عند النظر إليها من الفيزياء ، يتم تحديد ما إذا كان التصادم مميتًا أم لا من خلال زخم السيارة. لفهم المزيد حول هذا الموضوع ، دعنا ندرس المادة الخاصة بالزخم والاندفاع.
في الفيزياء ، يُعرَّف الزخم بأنه الكمية التي يمتلكها جسم متحرك. يعتمد مقدار الزخم على كتلة الجسم وسرعته. رياضياً ، يمكن كتابة الزخم على النحو التالي: p = mv ، حيث p هو الزخم (kg · m / s) ، m هي كتلة الجسم (kg) و v هي سرعة الجسم (m / s).
بناءً على هذه الصيغة ، يمكن ملاحظة أن الزخم يتناسب مع سرعة الجسم. وبالتالي ، فإن اتجاه الزخم هو نفس اتجاه سرعته ، بالإضافة إلى أنه كلما زادت سرعة الجسم زاد زخمه.
وفي الوقت نفسه ، فإن الدافع هو ناتج متوسط القوة والفاصل الزمني الذي تعمل فيه القوة. رياضياً ، يمكن كتابة الدافع بالشكل I = FΔt ، حيث أنا هو الدافع في ns ، و F هي القوة المبذولة بالنيوتن ، و t هي الفترة الزمنية بالثواني.
علاقة النبض والزخم
يتم تفسير العلاقة بين الدافع والزخم من خلال نظرية الزخم الدافع. تنص نظرية الزخم النبضي على أن الدافع الذي يعمل على كائن ما يساوي التغير في زخم الجسم.
(اقرأ أيضًا: تعرف على 3 تصنيفات للمواد)
استنادًا إلى قانون نيوتن الثاني ، ينص على أن القوة (F) التي تمارس على جسم ما تساوي التغير في الزخم (Δp) للوحدة في الوقت (Δt). رياضيا ، يمكن كتابة العلاقة بين الدافع والتغير في الزخم على النحو التالي: I = Δp = p2 - p
قانون الزخم للحصانة
ينص قانون مناعة الزخم على أنه إذا لم تكن هناك قوة خارجية تعمل على النظام فإن زخم الجسم قبل الاصطدام وبعده يكون هو نفسه. هذا يعني أن الزخم الكلي لنظام الأجسام قبل الاصطدام يساوي دائمًا الزخم الكلي لنظام الأشياء بعد الاصطدام. رياضيا ، يمكن كتابة قانون مناعة الزخم على النحو التالي: m1v1 + m2v2 = m1v1 ′ + m2v2 ′
المعلومات:
حيث m1 هي كتلة الجسم
م 2 هي كتلة الجسم 2
v1 هي سرعة الجسم 1 قبل الاصطدام
v2 هي سرعة الجسم 2 قبل الاصطدام
v1 'هي سرعة الجسم 1 بعد الاصطدام
v2 'هي سرعة الجسم 2 بعد الاصطدام.
تصادم
يمكن تقسيم الاصطدامات إلى ثلاثة أنواع ، وهي التصادمات المرنة تمامًا ، والتصادمات المرنة جزئيًا ، والاصطدامات غير المرنة تمامًا. لتحديد نوع التصادم ، يمكن رؤيته من قيمة معامل الاسترداد ، وهي القيمة السالبة للمقارنة بين السرعة النسبية للكائنين بعد الاصطدام وقبل الاصطدام. رياضياً ، يمكن كتابة قيمة معامل الاسترداد على النحو التالي:
قيم معاملات الاسترداد لأنواع التصادمات الثلاثة هي:
في تصادم مرن تمامًا ، تكون قيمة e =
في حالة الاصطدام المرن جزئيًا ، 0 <e <
في حالة الاصطدام غير المرن ، e = 0
