زخم التصادم
يُعرف الزخم بأنه كمية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة جسم ما وسرعة حركته. وعندما يحدث تصادم بين جسمين أو أكثر، فإن الزخم الكلي للنظام يبقى محفوظًا، مما يعني أنه لا يتغير قبل وبعد التصادم. وينطبق هذا القانون على جميع أنواع التصادمات، بما في ذلك التصادمات المرنة وغير المرنة.
تتوافق هذه الخاصية مع قانون نيوتن الثالث للحركة، الذي ينص على أنه لكل فعل رد فعل يساويه في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. فعندما تتصادم كرتا بلياردو، تمارس كل منهما قوة على الأخرى. هاتان القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، وبالتالي فإن الزخم الكلي للنظام يبقى ثابتًا.
{
|}
أنواع التصادمات
هناك نوعان رئيسيان من التصادمات: التصادمات المرنة والتصادمات غير المرنة.
التصادمات المرنة: في التصادمات المرنة، لا يحدث فقد للطاقة الحركية. وهذا يعني أن سرعة الكرتين بعد التصادم تكون مساوية لمجموع سرعتيهما قبل التصادم. ومن الأمثلة على التصادمات المرنة تصادم كرتي بلياردو أو تصادم سيارتين.
التصادمات غير المرنة: في التصادمات غير المرنة، يحدث فقد للطاقة الحركية. وهذا يعني أن سرعة الكرتين بعد التصادم تكون أقل من مجموع سرعتيهما قبل التصادم. ومن الأمثلة على التصادمات غير المرنة تصادم سيارة مع جدار أو تصادم كرة تنس مع الأرض.
{
|}
زخم التصادم
{
|}
يُعطى زخم التصادم بالعلاقة التالية:
{
|}
$P = mv$
حيث:
- P هو الزخم (بالكيلوغرام متر في الثانية)
- m هي كتلة الجسم (بالكيلوغرام)
- v هي سرعة الجسم (بالمتر في الثانية)
في حالة تصادم كرتين، فإن زخم التصادم الكلي هو مجموع زخم الكرتين قبل التصادم وبعده.
حفظ الزخم
ينص قانون حفظ الزخم على أنه في نظام معزول، يبقى الزخم الكلي للنظام ثابتًا. وهذا يعني أنه لا يمكن إنشاء الزخم أو تدميره، ولكنه يمكن نقله من جسم إلى آخر.
ينطبق قانون حفظ الزخم على جميع أنواع التصادمات، بما في ذلك التصادمات المرنة وغير المرنة. في التصادمات المرنة، يبقى الزخم الكلي للنظام كما هو قبل وبعد التصادم. وفي التصادمات غير المرنة، ينخفض الزخم الكلي للنظام بسبب فقدان الطاقة الحركية.
تطبيقات حفظ الزخم
{
|}
لحفظ الزخم تطبيقات عديدة في مجالات مختلفة، منها:
- فيزياء الجسيمات: يستخدم حفظ الزخم في دراسة تفاعلات الجسيمات الأولية.
- علم الفلك: يستخدم حفظ الزخم في دراسة حركة الكواكب والنجوم والمجرات.
- الهندسة: يستخدم حفظ الزخم في تصميم السيارات والصواريخ والطائرات.
استنتاج
يعتبر حفظ الزخم مفهومًا أساسيًا في الفيزياء. وينطبق هذا القانون على جميع أنواع التصادمات، بما في ذلك التصادمات المرنة وغير المرنة. ولحفظ الزخم تطبيقات عديدة في مجالات مختلفة، مثل فيزياء الجسيمات وعلم الفلك والهندسة.
