هل الزخم قوة: ما أنواعه ولماذا وكيف وحقائق مفصلة


هل الزخم قوة؟ لا يمكن أن تكون قوة بالضبط ولكن لها أوجه تشابه. يؤدي تطبيق القوة إلى تغيير في الزخم. غالبًا ما يُنظر إلى هذا التغيير على أنه دافع.

يتم تطبيق القوة على حركة في حالة وجود حاجة إلى تغيير في السرعة. غالبًا ما يكون هو الدافع عندما يتم تطبيق القوة على نظام وتتغير السرعة.

بشكل عام ، القوة هي الكتلة والعجلة مضروبة ، والزخم هو الكتلة والسرعة مضروبا. ونحن نعلم أن العجلة ليست سوى تغيير السرعة في وقت معين.

الى حد ما، الزخم والقوة يعتمدان بشكل مباشر على كتلة الجسم؛ عندما تتغير السرعة ، هذا هو تسارع الجسم. عندما تتحرك مركبة في اتجاه معين بالسرعة ، فإنها ستغير السرعة حسب الظروف.

يرجع هذا التغيير في السرعة إلى أي شيء يؤثر على حركة السيارة. لذلك يجب أن يتغير الزخم لمواكبة السرعة الجديدة. يعتمد الزخم بشكل مباشر على الكتلة والسرعة.

يعطي التغيير في السرعة التغيير المقابل في الزخم ، والاندفاع هو القوة التي تدخل حيز التنفيذ. القوة هي كتلة التسارع. يبدو أن صافي القوة على النظام يساوي صفرًا فقط عندما تكون القوى متوازنة تمامًا. لذا فإن الزخم سيكون صفرًا أيضًا.

يجب أن نعرف أن القوة تؤثر على الزخم والاستخدام قانون نيوتن الثاني. يمكننا بسهولة وصف العلاقة بين القوة والزخم. يبدو أن المفهوم الحاسم في الجسيم الذري ودون الذري لزخم الفيزياء هو المفهوم.

هل الزخم قوة في الحركة؟

نستخدم قانون الحفاظ على الزخم لوصف الزخم بشكل أفضل في جسم متحرك مع تأثير القوة.

بشكل عام ، الزخم هو العامل الذي يحدد كتلة الجسم التي يجب تغييرها عندما تتغير سرعة الجسم. على سبيل المثال ، إذا اعتبرنا أن سيارة تتحرك للأمام في نفس الاتجاه بسرعة ثابتة ، فستكون لها قوة أمامية.

يمكن أن تكون القوة الأمامية مساوية لقوة الاحتكاك الخلفي أو أقل منها أو أكبر منها. هذه القوة الاحتكاكية العكسية هي أحد أسباب استمرار حركة السيارة على الطريق.

تحافظ قوة الاحتكاك على حركة السيارة على الرغم من نوع السطح الذي تتحرك عليه. ال صافي القوة على النظام بأكمله يساوي صفرًا إذا كانت جميع القوى المؤثرة متوازنة وهذا سينعكس على النظام أيضًا.

ستظل السرعة ثابتة ، وبالتالي يصبح التسارع مساويًا للصفر حيث لا يوجد تغيير في السرعة مع مرور الوقت.

إذا زادت سرعة المحرك ، ستستمر السيارة في التحرك في الاتجاه الأمامي ، وإذا انخفضت قوة المحرك ، فستواجه السيارة قوة رجعية. تأتي قوة الاحتكاك في متناول اليد للمساعدة في هذه القوة للخلف وإبطاء السيارة إذا لزم الأمر.

الزخم هو في الأساس تحديد كمية حركة الجسم ومدى صعوبة إيقاف ذلك الجسم عن الحركة. تساعدنا بعض الأمثلة على فهم أفضل لما إذا كان الزخم قوة.

مفاهيم الحياة الحقيقية التي يجب فهمها هي الزخم قوة في الحركة

ضع في اعتبارك قذيفة مدفع تُستخدم في إطلاق النار. صورة إذا كانت الكرة مكونة من خشب ، فيمكن عندئذٍ إيقاف حركة الكرة فور إطلاقها. لكنها مكونة من معدن ثم لا يمكن إيقاف الحركة ومن الصعب للغاية حتى التفكير في إيقاف حركتها المقذوفة.

لقد تناولنا بالفعل مثالاً لكيفية تحرك السيارة بالسرعة المحددة والآن سننظر مرة أخرى في نفس المثال. إذا تحركت السيارة في الاتجاه الأمامي بسرعة ثابتة وبسبب تطبيق كسر السرعة ، فسوف تنخفض السرعة بلا شك.

نوع الفهم الذي نتوصل إليه من هذا هو عندما يكون هناك انخفاض في السرعة ، ستكون هناك تغييرات يتم إجراؤها في الداخل. وإحدى هذه هي السرعة ، والزخم ، والاندفاع ، وما إلى ذلك. والآن بعد أن كانت السرعة تتناقص ، يجب تحديد اتجاه القوة والزخم.

عندما تنخفض السرعة ، ستعمل القوى في الاتجاه المعاكس لحركة السيارة. فقط عندما تتصرف القوات إلى الوراء ستتوقف السيارة. لكن الزخم سيكون في الاتجاه الموازي لحركة السيارة.

من هذه الأمثلة ، يتضح أن الزخم يمكن أن يكون قوة تعمل في اتجاه حركة السيارة. سيكون الزخم هو تغير الكتلة من حيث السرعة وصراحة أنها ستساهم في النظام بطرق لن تكون قادرة على ذلك.

لماذا الزخم ليس قوة؟

يمكننا تحديد أن الزخم لا يمكن أن يكون قوة من الصيغ الخاصة للقوة والزخم.

الزخم هو حاصل ضرب الكتلة والسرعة ، لكن القوة هي نتاج الكتلة والتسارع. على الرغم من أن التسارع يقيس التغير في السرعة بمرور الوقت ، لا يمكن أن يصبح التسارع سرعة وبالمثل لا يمكن أن يصبح الزخم قوة.

نحن نعلم أن هناك قوانين للحفاظ على القوة والطاقة ، لكنها ليست واحدة مثل الحفاظ على القوة. يعتبر الزخم مقياسًا لمدى صعوبة إيقاف جسم سريع الحركة ، والقدرة على بدء الجسم مستلقياً.

عندما يتم تطبيق قوة دافعة ، سيتغير الزخم على الفور وفقًا لسرعة الجسم الذي يمر بالحركة. ايضا الزخم مرتبط مباشرة بالكتلة والسرعة. وبالمثل ، عندما تتغير هذه الكميات يكون هناك تغير فوري في الزخم ولكن ليس في القوة. في النظام يعتبر.

للحظة ، في تصادم مرن، نحن نعلم أن الطاقة والزخم هما العاملان الأساسيان أو الكميتان اللتان يفترض أنهما يساهمان في الحركة أو الاصطدام. هناك الحفاظ على الزخم والطاقة في تصادم مرن بسبب القيم التي تكون صفرية أو غير قابلة للتغيير.

الزخم مقابل القوة

كما نعلم جميعًا ، هناك العديد من الاختلافات بين القوة والزخم. لذا فإن القوة هي عمل على الجسم ينتج عنه بدء أو توقف الحركة في الجسم. و زخم هو مقياس مقدار الحركة التي حدثت في نظام معين.

تعمل القوة في اتجاه التسارع حيث أن لها الصيغة التي هي حاصل ضرب الكتلة والتسارع. يعمل الزخم في اتجاه السرعة بسبب صيغته التي هي حاصل ضرب الكتلة والسرعة.

بالنظر إلى الوقت في كل من الزخم والقوة ، فإن له جوانب مختلفة توفر لحركة الجسم في الداخل والخارج. لذلك عندما نحن زيادة الوقت ستنخفض القوة في النهاية فقط بشرط أن يظل زخم النظام ثابتًا طوال ذلك الوقت المحدد.

عندما يزداد الوقت في نظام معين ، سيزداد الزخم أيضًا لمساعدة الجسم على التحرك وفقًا للسرعة المتغيرة. ال الحركة تتناسب طرديا مع الزخم وعندما يكون هناك انخفاض في السرعة ، فإن الزخم سيعمل في نفس اتجاه حركة الجسم.

القوة هي في الواقع نتيجة تغيرات فيزيائية في جسم أو كائن معين يخضع لحركة مستمرة. عندما يتم تطبيق القوة على نظام في حالة سكون ، فإنها ستبدأ في الحركة في الحال مماثلة لتلك التي يتحرك بها الجسم.

عندما نتأكد من تطبيق قوة خارجية على النظام الذي هو في حالة سكون ، فسوف تتوقف في الحال وستتوقف إذا كانت في طور الحركة.

كيف ترتبط القوة بزخم الجسم؟

بشكل عام ، عند الحديث عن القوة المطبقة على الجسم تحت الحركة ، سيكون هناك تغيير في الزخم في اتجاه القوة المطبقة.

عادة عندما تتحرك المركبة في حركة معينة ، يكون لها سرعة معينة ستقود بها إلى الأمام. ستكون هذه السرعة ثابتة ما لم تكن هناك حاجة لتغيير السرعة حسب الضرورة.

يجب أن نطبق قوة خارجية لتغيير السرعة التي يمكن تسميتها بالقوة الدافعة التي ستؤدي إلى تغيير الزخم. لذا أخيرًا عرفنا ذلك عندما أ يتم تطبيق القوة هناك تغيير فوري في الزخم.

وبهذه الطريقة يتضح أن القوة مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بزخم الجسم الذي يخضع لحركة مستمرة. لذا فإن معدل تغير الزخم يرجع أيضًا إلى تطبيق القوة الخارجية.

كما أن هناك جانبًا مركزيًا واحدًا يجب النظر إليه. عندما يتم تطبيق القوة الخارجية للنظام قيد الحركة ، ستكون النتيجة النهائية موجودة لا زخم محفوظ في هذا النظام بالذات.

كيف تؤثر القوة على الزخم؟

هل هي حقيقة معروفة أننا بحاجة إلى القوة للقيام بأي عمل من حيث الشيء المادي. لذلك عندما نطبق القوة على نظام معين لن يكون هناك حفظ للزخم.

عندما تكون هناك قوة مؤثرة على الجسم تحت الحركة فإن الزخم سيتغير بلا شك. في تصادم الجسيمات ، من الحقائق الفعلية أن تلعب القوة دورًا مهمًا يساهم في عدم الحفاظ على الزخم.

في الواقع ، سيكون هناك حد أدنى من القوة داخل نظام الاصطدام ، وهذا هو سبب حدوث حركة. الطاقة الحركية مطلوب حتى يتحرك الجسيم ويصطدم ببعضه البعض.

مع الطاقة الحركية ، تكون الجزيئات حرة في الحركة والاتصال ببعضها البعض. هذه الطاقة كافية للحركة وسيوفر الزخم أيضًا تغييرها في السرعة.

لذا فإن القوة تؤثر على الزخم في عدم قدرتها على الحفاظ على نفسها في نظام معزول حيث جسمان متصادمان في العمل.

هل الزخم الزاوي قوة؟

الزخم الزاوي هو الزخم الذي يسمى بالجسم الدوار أو الحركة الدائرية للجسم.

عندما نقول أن هناك زخمًا في الحركة الدورانية ، يُطلق عليه الزخم الزاوي. القوة مصطلح يستخدم للحركة الخطية وليس للحركة الدائرية. نسميها عزم الدوران إذا كانت حركة دائرية.

لذلك عندما يعمل عزم الدوران الخارجي على الحركة الدائرية ، لا يتم الحفاظ على الزخم الزاوي عادةً. عندما ننظر إلى الحركة الدائرية ، فإننا نسمي الزخم بأنه الزخم الزاوي.

يُطلق على المنظور الزاوي للجسم الدوار أو الحركة الدائرية اسم الزخم الزاوي. يلعب عزم الدوران دورًا مهمًا في مساعدة الحركة الدائرية. لذا فإن العزم الداخلي يكون أكثر من كافٍ إذا كان يتم الحفاظ على الزخم الزاوي.

يجب أن نعرف أن صيغة الزخم الزاوي هو ناتج القصور الذاتي الزاوي والسرعة الزاوية مشابه للزخم الخطي لها صيغة كمنتج للكتلة والسرعة.

في هذا التفسير ، لم يتم النظر في مفهوم القوة في أي مكان. القوة هي كيان بعيد له الصيغة كمنتج للكتلة والتسارع. ونعلم أن القوة بالتأكيد لا تتعلق بالزخم الزاوي.

هل الزخم الخطي قوة؟

الزخم الخطي هو ببساطة الزخم نفسه المماثل للزخم الزاوي. لذلك عندما نتحدث عن القوة ، فإنها ترتبط بشكل غير مباشر بالزخم الخطي على هذا النحو.

الزخم هو نتيجة لتغيير معين في النظام عندما يتم تطبيق قوة دافعة عليه. لذلك عندما تكون هناك قوة خارجية تعمل على النظام ، فمن المؤكد أنه ستكون هناك فرصة لزخم الحفظ.

دعونا نستخدم مثالا لفهم هذا بشكل أفضل. نستخدم سيارة كتلتها 2000 كجم تتحرك بسرعة 7 أمتار في الثانية. ما هو الزخم الذي ستتحرك به السيارة إلى الأمام؟

ستكون الإجابة 14 ألف كجم.م / ث. من هذا يمكننا أن نقول أن السيارة لديها قدر كبير من الزخم وأن القوة ليست مرتبطة بأي مكان ، وحتى لو كان الأمر كذلك ، فستكون أقل من قيمة الزخم.

من الأسهل تحديد الزخم قبل وبعد أي حدث. في تصادم مرنيقال أن يتم حفظ كل من الزخم والطاقة لأنه لا يوجد فقد للطاقة بعد الاصطدام.

هل زخم الهواء قوة؟

نحن نعلم أن قانون نيوتن الثاني يتعامل مع معدل تغير الزخم في نظام معين يخضع لأي حركة ، سواء كان خطيًا أو زاويًا لهذه الحالة.

وفقًا للقانون ، نعلم أن القوة الديناميكية الهوائية المؤثرة على الجسم أثناء الحركة تتناسب طرديًا مع الزخم الذي يخضع للحركة. في الواقع ، حتى لو لم تكن مرتبطة بأي نوع ، فهناك اعتماد على القوة لزخم الهواء للسائل.

في السائل ، تكون القوة الديناميكية الهوائية عمومًا مساوية للزخم على هذا النحو. هناك أساسًا رفع يحدث عندما ينحرف الهواء ، وبالتالي عندما يتم أخذ الزخم في الاعتبار ، فسيكون ذلك بسبب التغيير في سرعة تدفق السوائل أيضًا.

دعونا نفكر في مثال لفهم أفضل لمفهوم زخم الهواء وعلاقته بالقوة. في السيارات الحديثة يوجد شيء أمان يسمى الوسائد الهوائية ، هذه تساعد الوسائد الهوائية في تقليل تأثير القوة عند وقوع حادث.

وبهذه الطريقة ، يعد التغيير في الزخم أيضًا عاملاً يساعد في تقليل تأثير القوة عندما تتسارع السرعة.

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