Header Ads

تعريف وقانون الدفع والزخم في الفيزياء

الدفع والزخم كمية التحرك وحفظ التصادم بحث
الزخم الخطي ـ كمية التحرك الخطي
إذا تحرك جسم كتلته 5 كيلو جرام بسرعة مقدارها 20 متر / ثانية فإننا نقول بأن مقدار الزخم لهذا الجسم هي ناتج ضرب كتلة الجسم في سرعته الخطية . 
ملاحظة/ يرمز للزخم بالرمز ( خ ) أو كمية التحرك ( كت ) وكلاهما يحملان نفس المعنى
تعـريف الـزخـم / هو المقدار الناتج من حاصل ضرب كتلة الجسم × سرته الخطية 
رياضياً تكتب العلاقة : كت = ك × ع
وحدة قياس الزخم: هي وحدة الكتلة × وحدة السرعة : كيلوجرام × متر/ث2 = كجم ×م/ث2
العوامل التي يتوقف عليها الزخم ( كمية التحركة الخطية ) هي الكتلة والسرعة حيث تتناسب كمية التحرك تناسباً طردياً مع كلاً من الكتلة والسرعة .
* الزخم الخطي كمية متجهة ( علل ) وذلك لأنها عبارة عن حاصل ضرب كمية قياسية وهي الكتلة في كمية متجهة وهي السرعة 

ملاحظة مھمة: درسنا سابقاً كمیة التحرك الخطي ووجدنا أن كت = ك × ع
ولكن قد تتغیر كمیة التحرك وذلك بسبب تغیر كتلة الجسم
أو سرعته ، ولذلك یحسب التغیر في كمیة التحرك من أحد العلاقتین
∆ كت = ( ك1ع1 – ك2ع2)
أو ∆ كت = ك ( ع1 – ع2) 

الدفـــع وقوة الدفع

تعريف الدفع : هو عبارة عن القوة المؤثرة على جسم في زمن تأثيرها . 
رياضياً : الدفع = ق × ز   أو  الدفع = ق × ن  حيث ق هي القوة المؤثرة ، و ز أو ن هي زمن تأثير القوة .
وحدة قياس الدفع: هي وحدة القوة × وحدة الزمن = نيوتن × ثانية = ( كجم . م / ث2 ) ×ث = كجم . م / ث
مما سبق واضح بأن وحدة الدفع هي نفس وحدة الزخم ( كمية الحركة الخطية )
العوامل التي یتوقف علیھا الدفع ھي :
1ـ القوة حیث یتناسب الدفع تناسبا طردیا مع القوة المؤثرة .
2 ـ الزمن حیث یتناسب الدفع طردیا مع الزمن .

مثال / أثرة قوة على جسم مقدارها 20 نيوتن لمدة 5 ثواني ، ما مقدار الدفع المسلط على الجسم خلال تلك الفترة الزمنية .
الحــــل
الدفع = ق × ز  إذن الدفع = 20 × 5 = 100 كجم . م / ث
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
* استنتاج العلاقة التي تربط بین الدفع والتغير في الزخم (التغیر في كمیة التحرك ) :
بما أن الدفع = ق× ز = ك×جـ × ز
الدفع = ك × (ع - ع.) ÷ز )× ز
الدفع = ك ( ع – ع. )

الدفع = ∆ كت
وهذا يعني بأن الدفع يساوي التغير في الزخم ، أي أن الدفع يساوي التغير في كمية الحركة .

العلاقة بين الزخم و القوة:
ملاحظة :اذا كانت محصلة القوى المؤثرة على الجسم تساوي صفرا فان الزخم يبقى محفوظا (اي أن قيمته لا تتغير) و تسمى هذه النتيجة بقانون حفظ الزخم الخطي.

اذا كانت   ق ح = صفر ,     فأن خ قبل التصادم = خ بعد التصادم
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مثال: ما مقدار زخم سيارة كتلتها 600 كغ  و تسير بسرعة 40 م/ث .
الحل:
و قبل التعريض بالقانون يجب التحقق من تجانس الوحدات فوحدة الزخم هي  فمن هنا لا بد من تحويل مقدار السرعة إلى وحدة م/ث كما يلي:
خ= ك ع         600* 40 = 24000 كغ م /ث
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مبدأ حفظ الزخم الخطي ( مبدأ حفظ كمية الحركة الخطية ):
اذا كانت محصلة القوى المؤثرة على جسم ما او منظومة من الأجسام تساوي صفرا خلال فترة زمنية معينة فان الزخم الخطي لهذا الجسم او لهذه المنظومة لا يتغير خلال هذه الفترة اي ان خ1= خ2 أو نقول مجـــ كت1 = مجــــ كت 2، حيث أن خ1  خ2 تدل على الكمية الابتدائية و النهائية على الترتيب ومجــ يقصد بها مجموع ،  و تكمن أهمية هذا المبدأ عندما يتغير الزخم الخطي لأجزاء /لجزء من نظام خاضع لمحصلة قوى مساوية للصفر إذ يجب أن يتغير الزخم الخطي لأجزاء النظام الأخر حتى يبقى الزخم الكلي للنظام محفوظا/ ثابتا. و تجدر الاشارة إلى أن الزخم كمية متجهة لذلك تكون مركبات الزخم محفوظة.
قΔ ز = ك ( ع 2 – ع1 )
و يجب ملاحظة أن هذه المعادلة هي معادلة متجهة اي أن الزخم في جميع الاتجاهات يكون محفوظا.

قانون حفظ الزخم ينص على أن الزخم النهائي يساوي الزخم الابتدائي
نص مبدأ حفظ الزخم الخطي : 
( مجموع كمية الزخم الكلية للآجسام المتصادمة قبل التصادم يساوي مجموع كمية الزخم الكلية للأجسام المتصادمة بعد التصادم )
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
إن موضوع الدفع والزخم ستجده وتصنع منه بحث بالتفصيل في ملفات بصيغة doc أو pdf في الكتب المدرسية لجميع الدول العربية ويمكن تحميل كتب وملازم ومراجع الثانوية العامة للدول العربية من الرابط التالي : 

كتب منهج الفيزياء للدول العربية 

هناك تعليق واحد:

يتم التشغيل بواسطة Blogger.