الزخم وحفظه — منصة الفيزياء

1

الزخم — المفاهيم الأساسية

الزخم هو حاصل ضرب الكتلة في السرعة. وهو كمية متجهة تصف كمية الحركة التي يمتلكها جسم متحرك.

p = m · v

p — الزخم (kg·m/s) m — الكتلة (kg) v — السرعة (m/s)

مبدأ حفظ الزخم: في غياب القوى الخارجية، يظل الزخم الكلي للمنظومة ثابتاً.
p₁ + p₂ = p₁' + p₂'

J = F · Δt = Δp

J — الدفع (N·s) F — القوة (N) Δt — فترة التأثير (s)

2

تفاعلي — تصادم كريتين

تحكم في الكريات وأطلق التصادم

🔵 الكرة A

الكتلة mA5 kg

السرعة vA5 m/s

🟡 الكرة B

الكتلة mB3 kg

سرعة B (سالب=باتجاه A)0 m/s

الزخم قبل

—

kg·m/s

الزخم بعد

—

kg·m/s

سرعة ما بعد التصادم

—

m/s

3

ارتداد المدفع

قبل الإطلاق: الزخم الكلي = صفر (المدفع والقذيفة ساكنان).
بعد الإطلاق: p_مدفع + p_قذيفة = 0
لذا: M·V = −m·v ← المدفع يرتد في الاتجاه المعاكس

V_ارتداد = −m·v / M

M — كتلة المدفع (kg) m — كتلة القذيفة (kg) v — سرعة القذيفة (m/s)

4

الدفع والقوة المتوسطة

الدفع (J) هو حاصل ضرب القوة المتوسطة في زمن تأثيرها، ويساوي التغير في الزخم.
كلما زاد وقت التأثير (Δt)، قلّت القوة المتوسطة — وهذا أساس عمل الوسائد الهوائية في السيارات وحارسي المرمى.

احسب الدفع

القوة F100 N

الزمن Δt0.5 s

الدفع J

—

N·s

= التغير في الزخم Δp

—

kg·m/s

5

اختبر نفسك

1. الزخم يساوي:

أ ma

ب mv

ج Ft

د ½mv²

2. جسمان كتلة 3kg و5kg التصقا معاً، الأول كان يتحرك بـ 4m/s والثاني ساكن. السرعة بعد الالتصاق؟

أ 1.5 m/s

ب 2 m/s

ج 4 m/s

د 3 m/s

3. قانون حفظ الزخم ينطبق عند:

أ وجود احتكاك دائماً

ب وجود قوة خارجية ثابتة

ج غياب القوى الخارجية

د عند درجة حرارة الصفر المطلق

4. وحدة الدفع هي:

أ kg·m/s²

ب J (جول)

ج N·s

د W (واط)

6

ملخص الدرس

الزخم

p = mv

حفظ الزخم

Σp_قبل = Σp_بعد

الدفع

J = FΔt = Δp

التصادم غير المرن

v' = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁+m₂)

ارتداد المدفع

MV = −mv

وحدة الزخم

kg·m/s = N·s