هل الطاقة الحركية محفوظة في الاندفاع: لماذا وكيف وحقائق مفصلة


هل يتم حفظ الطاقة الحركية في النبض؟ عند طرح هذا السؤال ، أظهرت الدراسات إشارة خضراء تقول نعم ، يتم حفظ الطاقة الحركية في نبضة.

الطاقة الحركية والنبض كلاهما مرتبطان من حيث حركة الجسم الذي يقع تحت تأثير قوة الجاذبية. الدافع هو نوع القوة التي تدفعها لبدء الزخم في النظام تحت الحركة.

على العموم، القوة الدافعة هي كيفية الزخم يتغير ويتم تحديده بنفسه. يجب علينا أيضًا معرفة الفهم بين الطاقة الدافعة والحركية. كلاهما كميتان مختلفتان.

على سبيل المثال ، خلال تصادم مرنأطلقت حملة يتم حفظ الطاقة الحركية، ويتم استدعاء هذه الحالة فقط عندما يكون الاصطدام مرن. بهذه الطريقة ، يساهم الدافع أيضًا في نفس الشيء. لذلك يتم حفظ الطاقة الحركية في نبضة.

على سبيل المثال ، إذا أخذنا في الاعتبار اصطدام جسيمين في نظام معزول، سوف يتصادمون مع بعضهم البعض في طاقاتهم الحركية. لذلك عندما يتم تطبيق قوة الدفع على النظام ، يتغير الزخم على الفور.

عندما يتغير الزخم وفقًا لسرعة النظام التي يصطدم بها ، فإن الطاقات ستتغير أيضًا. ومن ثم إذا بدا التصادم مرنًا ، فسيكون هناك حماية لـ الطاقة الحركية على الرغم من الحفاظ على الزخم أم لا.

نعلم أيضًا أن الاحتكاك يساهم في حركة النظام التي هي قيد الحركة. لذلك عندما يحدث احتكاك قوي ، فإن الزخم والاندفاع سيواجهان تغيرًا مفاجئًا ، ولا يمكن قول ما إذا كان سيتم الحفاظ على الزخم.

لماذا يتم حفظ الطاقة الحركية في النبض؟

أولاً ، دعنا نرى العوامل الأساسية التي تؤثر بشكل بارز في نظام معزول التي هي في حالة حركة أو تصادم. إنه الزخم والاندفاع والقوة والطاقة الحركية وقوة الجاذبية.

يجب أن نأخذ الكميات التي تؤثر بشكل مباشر على الاصطدام والحفاظ على الطاقة الحركية وزخم النظام تحت التصادم. غالبًا ما نعتبر أن جزء الاصطدام وحده هو لأنه يعطي فهمًا واضحًا لجميع أنواع التحفظات.

الإجابة عن سبب حفظ الطاقة الحركية في النبض هو أن القوة الدافعة التي يمارسها جسم على الآخر يتم الحفاظ عليها عمومًا إذا تم الحفاظ على الزخم. وبالتالي ، يتم الحفاظ على الطاقة الحركية أيضًا. 

كلما كان هناك اندفاع معطى للنظام تحت الحركة أو أي حركة ، في بعض الأحيان تصادم سيؤدي في تغيير في الزخم. لذا فإن هذا الزخم ليس سوى مستخدم لتعزيز كتلة الجسم المطلوبة للتحرك أكثر عندما تتغير السرعة.

على سبيل المثال ، هناك سيارة تتحرك بسرعة معينة على الطريق ، وهناك سرعة كافية لتلك الكتلة من الجسم. الآن نظرًا لعدم وجود مركبة أخرى على الطريق ، يريد السائق زيادة سرعة السيارة التي تتحرك على الطريق.

الآن ، لتغيير السرعة والمضي قدمًا ، داخليًا ، يتم تطبيق القوة الدافعة ، ويتغير الزخم. هذه تغيير في الزخم يمنح السيارة القدرة على التحرك لمسافة أبعد مع تغير السرعة.

وبهذه الطريقة أيضًا ، سيتم الحفاظ على الطاقة الحركية إذا تم الحفاظ على النبضة فقط والحفاظ على الزخم.

كيف يتم حفظ الطاقة الحركية في النبض؟

يجب إعطاء فهم أفضل حتى نكون واضحين بشأن ما يحدث عند يتم الحفاظ على الزخم أو الدافع.

يوفر يتم الحفاظ على الزخم في نظام عندما لا توجد قوة خارجية يتم تطبيقه على النظام. بهذه الطريقة ، يتم حفظ الدافع تلقائيًا. وهذه هي الطريقة التي يتم بها حفظ الطاقة الحركية في النبضات.

يتم الحفاظ على الزخم قبل وبعد عملية التصادم عندما يتم تشغيلها بمساعدة ملف القوة الداخلية و الخارجية لا يتم تطبيق القوة كما يجب أن تكون مساوية للصفر.

يجب أن يكون هناك ملف الحفاظ على الطاقة الحركية والزخم في تصادم مرن. قبل الاصطدام ، الطاقة الحركية هي صفر عند السكون. سيكون الزخم صفرًا أيضًا. ولكن بمجرد أن يبدأ النظام في الحركة وتنشيط الطاقة الحركية ، يكتسب النظام زخمًا على الفور.

لذلك عندما يحدث هذا ، ستواجه الطاقة الحركية للنظام تغيرًا بعد الاصطدام. عندما تكون الطاقة الحركية لنظام الاصطدام قبل النظام وبعده هي نفسها ، يُقال إن النظام محفوظ.

هل يتم حفظ الطاقة في الاندفاع؟

في تصادم مرن ، كميات مثل الزخم والاندفاع الطاقة الحركية يجب الحفاظ عليها لأن لها نفس القيمة قبل الاصطدام وبعده.

يتم حفظ الطاقة بالفعل في دفعة. سننظر في مثال لتوضيح هذا بشكل أفضل من أجل فهم أفضل. يمكننا التفكير في إسقاط الكرة من ارتفاع معين. لذا قبل إسقاط الكرة ، الطاقة الحركية للكرة تساوي صفرًا.

في زخم إسقاط الكرة ، ستمتلك الحركية الطاقة والتحرك إلى أسفل بسبب الجاذبية. سيكون هناك تغيير فوري في الزخم ، والذي يرجع أيضًا إلى القوة الدافعة.

قوة الدفع هذه هي بذل القوة من اليد إلى الكرة. بكلمات بسيطة ، يمكن القول أن القوة تنتقل من اليد إلى الكرة التي يتم إسقاطها ، ويتم الحفاظ على الطاقة. هذا أيضا من خلال قانون نيوتن الثالث.

العديد من الأمثلة الأخرى تندرج أيضًا تحت نفس مفهوم الحفاظ على الطاقة دفعة واحدة. بعد الحركة ، ستكون الطاقة الحركية هي نفسها قبل الاصطدام. تثبت هذه الحالة أن الطاقة الحركية محفوظة في الاندفاع.

الأسئلة المتكررة

ما هي الطاقة المحفوظة؟

الفكرة الأساسية للحفاظ على الطاقة هي توفير الطاقة من الاستهلاك الزائد ، والذي يمكن تطبيقه على أي غرض آخر لمواصلة العملية.

أثناء الاصطدام ، في حالات قليلة ، يتم التأكد من الحفاظ على الطاقة لأن هذه الطاقة لا تضيع بعد العملية. يتم استخدام الطاقة المحفوظة داخليًا. نحن نعلم أن الزخم لا يتم الحفاظ عليه عند تطبيق القوة الخارجية. للتأكد من ذلك ، تجريبيًا ، يمكن توفير الطاقة.

في تصادم غير مرن ، كيف يتم الحفاظ على الزخم وليس الطاقة؟

يجب أن نعرف أن الزخم هو كمية متجهة و الطاقة هي كمية عددية. لذلك في حالة الاصطدام غير المرن ، سيتم الحفاظ على الطاقة.

في اصطدام غير مرن، لن يتم الحفاظ على الزخم. نظرًا لأن الطاقة هي كمية قياسية ، فإن لها مقدارًا فقط. من كل العلم الذي تعلمناه ، من الواضح أن اللحظة هي كمية متجهة والطاقة كمية قياسية. عندما يبقى الحجم قد يختلف نفس الاتجاه. ومن ثم في حالة حدوث تصادم عندما لا يتم الحفاظ على الطاقة ، فإن الزخم لديه احتمالات الحفاظ عليه.

ما هي العلاقة بين النبض والطاقة الحركية؟

هناك علاقة مركزية واحدة بين النبضة والطاقة الحركية والسرعة.

ترتبط كل من الطاقة النبضية والحركية بنفس سرعة النظام الذي تعمل عليه. نحن نعلم أن الزخم مرتبط بالدافع لأن الدافع يأتي للعمل عندما يتغير الزخم. لذا فإن السرعة هي التي تربط الطاقة الدافعة والحركية معًا. النظام الذي يتحرك بسرعة معينة سيربط بين كل من النبضة والطاقة الحركية.

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