أمثلة للحفاظ على الزخم: نظرة تفصيلية


يعتبر الحفاظ على أمثلة الزخم عاملاً عالميًا وتطبيقًا للكمية التي تسمى الزخم. الزخم هو مجموعة من الكميات المتجهة ، وهي القوة والكتلة والسرعة.

فيما يلي بعض الأمثلة التي تعطينا فهمًا أفضل للحفاظ على الزخم.

تصادم الجسيمات

كما نعلم جميعًا ، هناك عدة عوامل مسؤولة عن أي عمل في الفيزياء. في كل مرة نتعمق فيها في سمات المساهمة في الإجراءات ، نتعمق في كيفية الحفاظ على الزخم في كل حالة.

ماذا نعني عندما نقول ذلك يتم الحفاظ على الزخم؟ هذا يعني ببساطة أنه لن تكون هناك تغييرات في الشكل المادي. في حالة اصطدام الجسيمات هذه ، فإن زخم الجسيم قبل أن يبدأ في الاصطدام سيكون هو نفسه حتى بعد الانتهاء من التصادم.

الزخم هو ببساطة العامل أو الكمية المادية التي تحدد بشكل رئيسي كتلة وسرعة جسم معين. عندما يتم اعتبار الجسم في حالة حركة ، ستكون هناك عدة عوامل مختلفة مسؤولة عن نفس الحركة.

في حالة الزخم ، نعلم أنه يؤثر بشكل مباشر على الكتلة والسرعة والقوة. أيضًا ، سيكون لهذا بشكل أساسي اعتماد كبير على اتجاه القوة المؤثرة على الجسم أثناء الحركة.

لذا نحتاج إلى معرفة نوع الكمية التي تحافظ على سلامة الجسم. سيكون زخم الجسم كما هو قبل وبعد الجسم ، والذي يخضع لحركة مستمرة. لذلك فإن الأمر نفسه ينطبق على حالة اصطدام الجسيمات.

الدفع الصاروخي

الصواريخ هي مصدر الجذب الرئيسي لكل شخص مهتم بها. أولئك الذين يراقبون الصواريخ باهتمام أو على اتصال بدراستها يعرفون أن الزخم يبدأ بالضبط عندما يتم دفع الصاروخ.

لا يوجد زخم حتى وما لم يُسمح له بالدفع ، ولكن بمجرد الانتهاء من ذلك ، يبدأ الزخم على الفور. لذلك يحدث الحفاظ على الزخم في المرحلة المبكرة من الدفع ، وعندما يكونون جاهزين للانطلاق ، يكون الزخم صفراً.

سيكون هناك زخم في الاتجاه الهبوطي للصاروخ. عندما يصبح الوقود جاهزًا ويتم إطلاقه للإطلاق ، تتحرك الغازات المنبعثة من الصاروخ نحو الأسفل. هذا في الواقع يساوي الزخم الذي يعمل في الاتجاه الصعودي.

بالتفصيل ، دعونا نرى كيف يحدث الحفظ. سيكون هناك زخم في الصاروخ عند مستوى القاعدة ، وهذا في اتجاه هبوطي. الزخم ساري المفعول قبل الإطلاق. ومن ثم القوة التي تعمل لأسفل ستساهم في الزخم.

الآن عند بدء الإطلاق ، سيترك الصاروخ غازات بحيث يتحرك في اتجاه هبوطي. لذلك عندما يتحرك الصاروخ لأعلى ، سيحدث زخم. وبعد ذلك ، سيؤدي هذا الزخم إلى إبطال الزخم الهابط.

لذلك عندما يلغي كل من الزخم المعاكس بعضهما البعض ، يتم الحفاظ على الزخم ويصبح صفراً.

مروحية الدوار

أحد معايير الحفظ أمثلة الزخم هو الدوار بشكل عام. لكن هنا ، نتعامل مع دوار المروحية. الزخم الزاوي يعمل مع دوار المروحية.

عندما تدور المروحية ، سيوفر الدوار الموجود في نهايتها دفعًا مضادًا على الجسم للحفاظ على توازن المروحية بشكل مناسب. سيؤدي ذلك إلى إبقاء المروحية في حالة حركة مناسبة أيضًا دون أي اهتزاز.

هنا يتم الحفاظ على الزخم الزاوي على الرغم من تأثير القوى الخارجية عليه. نظرًا لأن المروحية تعمل بشكل أساسي في الهواء ، فإن التوازن هو أحد العوامل الأكثر أهمية.

موازنة القوى هي أيضًا أمر مهم يجب مراعاته أثناء تفصيل عوامل الزخم. يتم الحفاظ على الزخم عندما يتحرك الدوار في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة.

يتم الحفاظ على الزخم الزاوي في هذا الدوار عندما يحافظ على توازن المروحية.

المتزلجين على الجليد

بشكل عام ، عندما يدور المتزلجون على الجليد على الأرض ، فإنهم يستخدمون القليل جدًا من الاحتكاك. نظرًا لأن مساحة عجلة التزلج صغيرة جدًا ، سيكون الاحتكاك أيضًا أقل على التوالي.

الاحتكاك هو العامل بين الأرض والجسم الذي يلامس الأرض. إن عزم الدوران الذي يقوم به المتزلج ضئيل نظرًا لأن الاحتكاك موجود في حده الأدنى.

الآن يمكن للمتزلج زيادة السرعة عن طريق سحب الذراعين والساقين لزيادة الدوران. السبب وراء ذلك هو اكتساب اللحظة للمساهمة في ارتفاع معدل الدوران.

في هذه الحالة ، يكون الزخم الزاوي مشابهًا للزخم الخطي ، والذي يتم الحفاظ عليه في أي لحظة. لذا فإن التزحلق على الجليد هو أحد الأمثلة الشائعة للحفاظ على الزخم.

نعلم أن صيغة الزخم الزاوي هي L = mvr ، حيث m هي الكتلة ، و v هي سرعة، و r هو نصف القطر. نقوم بتضمين نصف القطر لأنه سيكون دائمًا في حركة دائرية.

ومن ثم فإننا نتجاهل عزم الدوران الموجود في التزحلق على الجليد نظرًا لتقليل الاحتكاك الذي ساهم في الحركة بشكل ملحوظ. بهذه الطريقة ، يمكن الحفاظ على الزخم.

البندول الباليستي

البندول الباليستي هو الذي يقيس زخم الرصاصة. ليس فقط الرصاص ولكن أيضًا دوران كرة الجولف أثناء الحركة. يتم الحفاظ على الزخم في الرصاصة عندما تضرب بندولًا ثابتًا.

يوفر البندول الباليستي يقيس زخم جسم سيخضع لأي حركة زاوية لها زخم زاوي. سيثبت هذا أيضًا الحفاظ على الزخم.

عندما تصطدم الرصاصة بالبندول الثابت ، ستبدأ في التذبذب بالسرعة الجديدة المكتسبة. ولا يوجد هنا مفهوم الحفاظ على الطاقة لأنها ستتبدد داخليًا من حيث الحرارة وسبب الطاقة للتشوه.

لذلك بهذه الطريقة ، يتم الحفاظ على الزخم بسبب عدم الحفاظ على الطاقة. ومع ذلك ، لا يمكن الحفاظ على الطاقة لأنها ستتبدد داخليًا. أيضا ، يتم الحفاظ على الزخم بأي ثمن منذ القوة يتم التعامل معها أيضًا في هذه الحالة.

نكص بندقية

ارتداد البندقية من أهم العوامل التي تساعدنا على اكتشاف عدة عوامل تلتزم بها. قد نتعلم الكثير من الفيزياء باستخدام ارتداد البندقية.

عندما يتم إطلاق الرصاصة من بندقية ، فإنها ستعود أولاً للخلف وتتقدم للأمام قبل الخروج من النظام. لأنه عندما تتحرك التحويلة للخلف ، فإن الرصاصة ستختبر الزخم المتخلف.

عندما يتم إطلاق الرصاصة ، ستشهد أولاً زخمًا خلفيًا وزخمًا للأمام. هذا بسبب الحركة ذهابًا وإيابًا للرصاصة الموضوعة. سيساعد الزناد الآن في تحريك الرصاصة لإطلاقها.

في كلا الاتجاهين ، هناك زخم يعمل ، وبالمناسبة ، سيبطل كل منهما الآخر. الزخم الخلفي والأمامي سيلغي بعضهما البعض ، مما يحافظ على الزخم. ومن ثم فإن الزخم في المرحلة الأخيرة سيكون صفراً.

أثناء إطلاق الرصاصة ، ستشهد حركة ركلة ، ويكون الزخم قبل إطلاقها صفراً ، وعندما يتم إجبار الرصاصة ، ستكتسب قوة كبيرة ثم يتم إخراجها من النظام.

لذلك الزخم هو صفر في نهاية إطلاق النار. يعد الارتداد أحد أكثر العوامل المرئية التي ستساعد في العثور على جميع أنواع الفيزياء الموجودة داخل العملية. أيضًا ، هذا الحفاظ على الزخم يتبع قانون نيوتن الثالث.

القفز الهيدروليكي

وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، من المعروف أنه في أي نظام مغلق يتم النظر فيه ؛ يتم الحفاظ على الزخم بكل الوسائل. هناك زخم قبل وبعد أي نوع من العمليات الفيزيائية التي تستدعي القوة والكتلة والسرعة.

سيكون الزخم صفراً ويتم الحفاظ عليه. هذا يعني أن القفزة الهيدروليكية في المستطيل ستحافظ على الزخم. على الرغم من كونه أ نظام مغلق، سوف تفقد الطاقة.

يساعد الحفاظ على الزخم أيضًا في ميكانيكا الموائع التي ستحسب الدفع المعطى للنظام. سيوفر هذا الطاقة ولكنه سيفقد الزخم في النهاية.

القفزات الهيدروليكية هي المفهوم الأساسي لتدفق القناة المفتوحة. هناك زخم قبل وبعد القفزة عندما يتم أخذ الزخم في الاعتبار.

الصيغة بخصوص o الحفاظ على الزخم والكتلة سيعطينا نتيجة أفضل للعائد الداخلي للنظام.

نظام كسر في المركبات

عادة ، عند السفر بالسيارة أو بأي مركبة أخرى ، عند تطبيق فترات الراحة ، نتحرك للأمام ثم للخلف. هناك قوانين نيوتن التي سيتم تطبيقها هنا وتدخل حيز التنفيذ.

الزخم قبل الكسر موجود وهو صفر ، ثم الزخم بعد الفواصل سيكون صفراً لأن الجسم سيكون في حالة حركة. لذلك فإن الزخم سيلغي كل منهما الآخر وفقًا لذلك.

بشكل عام ، عندما يتم تطبيق الاستراحات على السيارة ، فإن سيتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية طاقة. أثناء تحرك السيارة (الطاقة الحركية) ، سيتم تطبيق الاستراحات لإيقاف السيارة.

تعمل الفواصل في الحركة المعاكسة لاتجاه حركة السيارة. تلعب قوة التثبيط هنا. سيكون الزخم صفرًا قبل تطبيق الكسر ، وعندما يتم تطبيق الكسر ، فإن الزخم المكتسب سوف يساوي الزخم السابق.

بهذه الطريقة ، سيتم الحفاظ على الزخم وقيمة الصفر. سيكون للقوة المطبقة زخمًا ، والذي سيتغير بلا شك بسبب انقطاع التطبيق في السيارة.

كيرتانا سريكومار

مرحبًا ... أنا Keerthana Srikumar ، أتابع حاليًا درجة الدكتوراه. في الفيزياء ومجال تخصصي هو علم النانو. أكملت البكالوريوس والماجستير من كلية ستيلا ماريس وكلية لويولا على التوالي. لدي اهتمام كبير باستكشاف مهاراتي البحثية ولدي أيضًا القدرة على شرح موضوعات الفيزياء بطريقة أبسط. بصرف النظر عن الأكاديميين ، أحب قضاء وقتي في الموسيقى وقراءة الكتب. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

آخر المقالات