هل الزخم محفوظ في تصادم مرن: متى ولماذا وكيف وحقائق مفصلة وأسئلة شائعة


هل الزخم محفوظ في تصادم مرن؟ بالتأكيد نعم ، سيتم الحفاظ على الزخم الذي يمثل قوة القوة والطاقة التي تدفع الجسم.

سيعزز الزخم كتلة الجسم لتتحرك أكثر عندما تتغير السرعة. الزخم هو الكمية المسؤولة عن الجسم المتحرك ، حتى تتغير السرعة.

بشكل عام ، الزخم هو نتاج السرعة والكتلة عندما يتحرك الجسم. كل هذا محفوظ في ملف تصادم مرن فقط لأن الكتلة لن تتغير أو بأي وسيلة أخرى.

In تصادم مرن، فإن الأجسام التي تتعرض للتصادم سيكون لها طاقتها الحركية وزخمها. لذلك عندما تصطدم مع بعضها البعض ، سيتم تبادل الزخم وكذلك الطاقة الحركية.

بهذه الطريقة ، عندما ننظر بعمق إلى الأشياء أو الأجسام تحت الحركة المستمرة ، عندما تصطدم ببعضها البعض ، فإنها بالتأكيد ستتبادل الطاقات والزخم، لذلك هناك حماية تحدث عند الاصطدام قبل وبعد.

عندما نتحدث عادة عن الزخم ، فإننا نتحدث بشكل عام عن قوة القوة التي تؤثر على الجسم الذي هو تحت الحركة.

لماذا يتم الحفاظ على الزخم في التصادم المرن؟

السبب الرئيسي الوحيد للحفاظ على الزخم في الاصطدام المرن هو أنه لا يوجد أي خسارة في أي شيء قبل الاصطدام وبعده. ومن ثم ثبت أن الاصطدام المرن هو أحد الأدلة على أنه يمكن الحفاظ على الطاقة الحركية بأي ثمن.

دعونا نأخذ مثالا ونفهم هذا بشكل أفضل. هناك مجموعتان من الكرة مزاحة من سطح صلب ويُسمح لها بالتأرجح ذهابًا وإيابًا. لذلك عندما تتأرجح الكرات من كلا الجانبين معًا للداخل وللخارج دون ترك الحركة المستمرة ، يقال إنها مرنة.

عندما تتأرجح كرة من مجموعة واحدة والأخرى من المجموعة الثانية في اتجاهين متعاكسين من مواقع التوازن ، على التوالي ، عندئذٍ الطاقة الحركية لا يُقال أنه محفوظ ، ثم يصبح تصادمًا غير مرن.

بهذه الطريقة ، يمكننا أن نستنتج أنه يجب الحفاظ على الطاقة الحركية لأي نظام قبل وبعد أي حركة فقط عندها يُقال إنها حركة مرنة. In حركة خطية، يتم الحفاظ على الزخم حتى تصبح الحركة مستقيمة لفترة طويلة.

أيضًا ، سيأخذ الاصطدام المرن في الاعتبار فقط كمية الحركة الخطية في الاعتبار وسيعمل أيضًا وفقًا لذلك. في حالة الاصطدام غير المرن ، تلتصق الأجسام المتصادمة ببعضها البعض ولن يؤدي إلى الحفاظ على الزخم في العملية برمتها.

متى يتم الحفاظ على الزخم في التصادم المرن؟

في الأساس ، من أجل يجب الحفاظ على الزخم في العزلة النظام ، يجب أن يكون هناك صفر قوة خارجية تعمل على هذا النظام المعين تؤخذ في الاعتبار. لذلك هناك فقدان للزخم والطاقة الحركية في حد ذاتها.

لكي تحدث الحركة ، هناك العديد من العوامل التي تساعد في زيادة حركتها. أحد هذه العوامل هو الزخم مع الاحتكاك وغيرها الكثير. هنا كل هذه العوامل لها تأثير على الزخم أيضًا.

عندما يكون هناك احتكاك مستمر ، سيتأثر الزخم به بالتأكيد. لذلك عندما يكون مسار الحركة خشنًا ، يكون الاحتكاك أكبر ، وعندما يكون المسار سلسًا ، سيكون الاحتكاك سلسًا وسيختفي أيضًا قريبًا.

عندما تؤثر هذه العوامل مثل الاحتكاك والقوة الخارجية على الزخم ، فسيكون هناك تغيير في زخم النظام. لذلك عندما تكون الطاقة الحركية للأجسام المتصادمة هي نفسها قبل التصادم وبعده ، عندئذٍ ويقال إنه يتم الحفاظ على زخم النظام.

يقال إن للزخم مقدار واتجاه جسم يخضع لحركة ثابتة. الآن نحن بحاجة لمعرفة كيف يتم حفظ الزخم الخطي في النظام وكيف أنه ليس كذلك.

عندما يُسمح للكرة بالسقوط على الأرض ، فهذا بسبب وجود خطورة. لذلك لا يوجد زخم محفوظ. نظرًا لأنه يسقط على الأرض ويتلامس مع الأرض ، لذا مرة أخرى ، لا يتم الحفاظ على الزخم بعد الارتداد ، فهناك إمكانية للحفاظ على الزخم.

هل الزخم محفوظ في تصادم فائق المرونة؟

نعم ، يمكن الحفاظ على الزخم عند حدوث تصادم فائق المرونة. على سبيل المثال ، هناك تصادم ، و سيتم تحويل الطاقة الكامنة بالفعل كطاقة حركية ، وبالتالي فإن الطاقة الحركية ستكون أكبر بعد الاصطدام.

في عملية تحويل الطاقة الكامنة هذه إلى طاقة حركية ، سيكون هناك حفظ للزخم فيها. سيتم الحفاظ على الزخم في جميع أنواع الاصطدام المرن ، سواء كان مرنًا للغاية ، أو تصادمًا مثاليًا ، أو تصادمًا جزئيًا.

نحن نعلم أن الاصطدام الفائق يعني أن الطاقة الحركية ستكون أكبر بعد عملية الاصطدام. لماذا يحدث هذا؟ خلال تصادم من جثتين في نظام معزول، سيكون هناك زيادة في الطاقة الحركية بالحفاظ عليها.

أثناء تصادم الجسيمات ، إذا تم اعتباره a تصادم مرن للغاية، فإن الطاقة الكامنة سوف تتحول على الفور إلى طاقة حركية. عندما ترتاح الجسيمات ، سيكون لديها طاقة كامنة ، وعندما يتم تشغيلها من أجل الاصطدام ، سيكون لديهم الطاقة الحركية.

بهذه الطريقة ، ستكون الطاقة الحركية أكثر بعد الاصطدام في تصادم مرن للغاية. عند النظر في هذا ، يجب أن نعرف ذلك أيضًا زخم هي ببساطة مقدار القوة التي يجب تطبيقها لتحريك الجسيم أثناء الحركة عندما تتغير السرعة.

لذلك سيبقى الزخم كما هو ويتم الحفاظ عليه بغض النظر عن أنواع الاصطدامات المرنة التي تم أخذها في الاعتبار.

هل الزخم محفوظ في تصادم مرن تمامًا؟

التصادم المرن تمامًا هو التصادم الذي لا يفقد فيه الجسم المتحرك الطاقة ولا الزخم في عملية التصادم المحددة. عندما يصطدم جسمان ببعضهما البعض ، لا يوجد فقدان للزخم أو الطاقة. يعتبر هذا التصادم المرن المثالي.

لا يُفقد الزخم في هذه العملية لأن الطاقة الحركية الناتجة عن الجسيم في العملية تظل كما هي ولا تُفقد. الزخم هو مقدار القوة التي يجب أن يطبقها الجسم عندما تتغير السرعة.

على سبيل المثال ، نحن نعتبر جسيمين يتصادمان مع بعضهما البعض ويقال إن لديهما طاقة حركية لن تتغير أبدًا وسيتم الحفاظ عليها في نهاية العملية. سيتم الحفاظ على الزخم لأنه لن تكون هناك قوة خارجية تعمل على الجسمين المتصادمين.

في حالات قليلة نرى فيها أنه في حالة الاصطدام المرن ، سيكون هناك أ الحفاظ على الزخم والطاقة. في البلياردو ، عندما تضرب الكرة كرة أخرى ، يحدث تصادم مرن.

يُلاحظ أن الطاقة الحركية والزخم ينتقلان إلى كرة أخرى لكنهما لا يفقدان. وبالمثل ، عندما تُلقى الكرة على الأرض وترتد للخلف ، يكون هناك a صافي القوة هذا هناك. لذلك يتم الحفاظ على الطاقة والزخم على الفور.

"البلياردو" by صور مرخص تحت CC BY 2.0

هل الزخم محفوظ في التصادمات المرنة جزئيًا؟

الزخم الذي يعني قوة القوة لم يتم الحفاظ عليه حقًا في هذا النوع من الاصطدام. هذه هي الاصطدامات في الوقت الحقيقي في العالم. نادرا ما تلتصق الأجسام المتصادمة ببعضها البعض ، ويتم فقد الطاقة الحركية.

يعتبر الاصطدام الجزئي المرن أيضًا بمثابة تصادم غير مرن ولكن مع انحرافات قليلة جدًا. عندما تفقد الكرة سرعتها بعد أن تتوقف الحركة ، لا توجد طاقة محفوظة ، وبالتالي ، كما لا يتم الحفاظ على الزخم.

التصادمات المرنة جزئيًا هي أكثر الاصطدامات شيوعًا الموجودة في العالم الحقيقي. هناك فقدان للطاقة الحركية التي تم تحويلها من الطاقة الكامنة سوف تضيع في شكل احتكاك. أيضًا ، يتم فقد الحرارة والصوت أيضًا في شكل طاقة. لذلك لا توجد فرصة لضياع الزخم.

على سبيل المثال ، نعتبر رصاصة أطلقت من البندقية. يتم فقد سرعة الرصاصة بمجرد اصطدامها بالهدف. نظرًا لأن سرعة الهدف لا تتطابق مع سرعة الرصاصة ، فإن العملية تعتبر اصطدام غير مرن، والزخم بالتأكيد لم يتم الحفاظ عليه.

وبالمثل ، مع القوس والسهم ، فإن سرعة السهم لا تظل كما هي بعد تحرير نفسها من القوس. لذلك عندما تكون هناك ، لا تتطابق السرعة قبل العملية وبعدها ، ولن يكون هناك حفظ للزخم.

هل الزخم محفوظ دائمًا في التصادمات المرنة؟

نعم، سيتم الحفاظ على الزخم دائمًا تصادم غير مرن. هناك دائمًا استثناء في بعض الحالات مثل لن يكون هناك الحفاظ على الزخم والطاقة في تصادم مرن جزئي.

في جميع أنواع الاصطدام ، سيتم الحفاظ على الزخم بأي ثمن ، لكن الطاقة ستفقد ولكن ليس في حالة الاصطدام المرن.

عندما تصطدم الجسيمات ببعضها البعض ، فإنها ستتبادل بلا شك الطاقة الحركية مع بعضها البعض. بهذه الطريقة ، لا يوجد فقدان للطاقة الحركية في عملية الاصطدام بأكملها.

كما رأينا باستخدام العديد من الأمثلة ، سيتم الحفاظ على الزخم بغض النظر عن نوع التصادم.

بغض النظر عن أنواع الاصطداماتسواء كان ذلك تصادمًا مرنًا أو مثاليًا ، فسيتم الحفاظ على الزخم حتى لو كان هناك فقدان للطاقة في النظام.

الأسئلة المتكررة

ما هو الاصطدام المرن وغير المرن جزئيًا؟

جزئياً تصادم مرن هو الذي لا تُفقد فيه الطاقة ، لكن الاصطدام غير المرن جزئيًا هو الذي تفقد فيه الطاقة.

على سبيل المثال ، تصطدم كرتان ببعضهما البعض ، وهناك ارتداد إلى نفس المكان. في هذه العملية ، بما أن الكرة ترتد إلى الوراء ، لا يوجد فقد للطاقة ، لذلك يطلق عليها تصادم مرن جزئيًا. سيصدر صوت عندما تصطدم الكرات وترتد. هذا الصوت ما هو إلا فقدان للطاقة ، وبالتالي فإن هذه العملية تسمى جزئيًا تصادم غير مرن.

الذي يحدد ما إذا كان التصادم مرنًا أم غير مرن؟

عندما لا يكون هناك فقدان للطاقة الحركية ، فإنه يعتبر بمثابة تصادم مرن ؛ خلاف ذلك ، يُعرف باسم الاصطدام غير المرن.

عندما يحدث أي تصادم ثنائي الجسم ، يحدث تبادل للطاقة الحركية الفردية ولن يتم فقدان الطاقة الحركية. ولكن في حالة الاصطدام غير المرن ، فإن الجسم أو أي جسم أو جسيم آخر في حركة الاصطدام سيفقد بالتأكيد الطاقة الحركية في شكل حرارة. في وقت ما ستخرج الطاقة كصوت واحتكاك أيضًا.

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