الدرس الثالث: الزخم والتصادمات

ماذا يقصد بالقصور الذاتي؟

القصور هو خاصية للجسم تمثل ميل الجسم لمقاومة احداث اي تغير في حالته الحركية.

وضح كيف يتغير زخم جسم ما بتغير سرعته المتجهة؟

يعتمد زخم جسم ما على كل من كتلة الجسم وسرعته المتجهة طبقا للمعادلة التالية:

الزخم (كجم/ث) = كتلة الجسم (كجم) x السرعة (م/ث).

الأسئلة المتعلقة بالأشكال:

سؤال الشكل 13: تتباطأ كرة البلياردو البيضاء عندما تضرب كرات البلياردو الأخرى لأنها نقلت جزءاً من زخمها إلى الكرات الأخرى. توقع ماذا يحدث لسرعة الكرة البيضاء إذا أعطت زخمها كله لكرات البلياردو الأخرى؟

ستتوقف الكرة لأنه سيصبح زخمها مساوياًَ صفراً.

1. إذا تحرك قطار كتلته 10000 كجم، نحو الشرق بسرعة مقدارها 15 م/ث فاحسب زخم القطار.

الكتلة = 10000 كجم السرعة = 15 م/ث.

الزخم (خ)= الكتلة (ك) x السرعة (ع).

خ= 10000 كجم 15x م/ث شرقا = 150000 كجمم/ث شرقاً.

2. ما زخم سيارة كتلتها 900 كجم، تتحرك شمالاً بسرعة 27 م/ث؟

الكتلة = 900 كجم السرعة = 27 م/ث شمالاً.

الزخم (خ) = الكتلة (ك) x السرعة (ع).

خ = 900 كجم 27x م/ث شمالاً = 24300 كجمم/ث شرقاً.

اختبر نفسك

1. فسر كيف ينتقل الزخم عندما يضرب لاعب الجولف الكرة بمضربه؟

عند اصطدام المضرب بالكرة ينتقل جزء من زخم المضرب إلى الكرة فتتحرك الكرة.

2. بين هل زخم جسم يتحرك في مسار دائري بسرعة مقدارها ثابت يكون ثابتاً أم لا؟

لا، لأن الزخم يعتمد على السرعة المتجهة التي لها اتجاهاً لكن المسار الدائري يتغير فيه الاتجاه باستمرار.

3. وضح لماذا يتغير زخم كرة بلياردو تتدحرج على سطح الطاولة؟

يقل زخم كرة البلياردو عندما تدحرج على الطاولة لأن سرعتها المتجهة تقل بسب احتكاكها بالطاولة.

4. التفكير الناقد: إذا تحركت كرتان متماثلتان بسرعتين متساويتين كل منهما في اتجاه الأخرى، فكيف تكون حركتهما إذا التحمتا معاً بعد التصادم؟

يكون الزخم قبل التصادم = الزخم بعد التصادم.

الزخم قبل التصادم = صفراً لأن ك1 ع1 = - ك2 ع2.

لذلك فإن الزخم قبل التصادم = ك1 ع1 +ك2 ع2 = صفر.

اذاً الزخم بعد التصادم = صفر عند التحام الكرتين معاً تتوقف الكرة.

5. الزخم ما زخم كتلة مقدارها 0.1 كجم، إذا تحركت بسرعة متجهة 5 م/ث غرباً؟

الكتلة = 0.1 كجم السرعة = 5 م/ث غرباً.

خ = ك ع = 0.1 كجم × 5 م/ث غرباً = 0.5 كجمم/ث غرباً.

6. حفظ الزخم اصطدمت كرة كتلتها 1 كجم كانت تتحرك بسرعة متجهة 3 م/ث شرقاً بكرة أخرى كتلتها 2 كجم فتوقفت. إذا كانت الكرة الثانية ساكنة قبل التصادم فاحسب سرعتها المتجهة بعد التصادم.

الزخم قبل التصادم = (1 كجم×3 م/ث شرقاً) + (2 كجم × 0 م/ث).

الزخم قبل التصادم = 3 كجمم/ث شرقاً.

الزخم قبل التصادم = الزخم بعد التصادم.

3 كجمم/ث شرقاً = (1 كجم × 0 م/ث) + (2 × ع).

ع = 1.5 م/ث شرقاً.