متى لا يتم الحفاظ على الزخم: لماذا وكيف وحقائق مفصلة


عندما لا يتم الحفاظ على الزخم عندما تعمل قوة خارجية على النظام ، يتم تطبيق هذه القوة الخارجية لتحريك الحركة في النظام.

بشكل عام ، عندما نقول أن نظامًا ما قيد الحركة ، فسيحدث عندما تساهم فيه عدة عوامل وكميات. ستكون العوامل هي الاحتكاك ، والسرعة ، والتسارع ، والزخم ، والاندفاع ، والعديد من العوامل الأخرى.

على سبيل المثال ، في مكان يتساقط فيه الثلج بشدة وفي مثل هذه الأماكن نود جميعًا أن نلعب صنع الثلج في كرات الثلج ورجل الثلج ، عندما نأخذ كرة الثلج ونضربها على سطح صلب ، على سبيل المثال ، لبنة ، يلتصق الثلج هو - هي.

إذن ، هناك بعض الزخم في الكرة قبل تسديدها ، لكن الزخم يفقد ويصبح صفراً بعد الضربة. لذلك يمكننا جميعًا قول ذلك الزخم ضائع ولا يتم الحفاظ عليه، لكن التفاصيل الفعلية وراء العملية مختلفة.

بالنظر إلى الصيغ واستخدام قيم السرعة عندما نحسب الزخم الأولي والنهائي ، يمكننا أن نرى ما يحدث هناك. ومن المدهش لم يتم حفظها.

كيف تعرف ما إذا كان الزخم محفوظًا أم لا؟

عندما يكون النظام قيد الحركة ، فإنه سيختبر العديد من الكميات فيه. أحد هذه العوامل هو الزخم الذي يتم الحفاظ عليه في جميع الأوقات بغض النظر عن الظروف السائدة لاختطاف الحفظ.

الزخم هو أحد الكميات الأساسية التي تحافظ على حركة النظام سليمة كلما دعت الحاجة. نعلم أن الاحتكاك هو أحد الكميات المتبقية بين الجسم والسطح الذي يتحرك عليه. نحتاج أيضًا إلى معرفة أنه مزود رائع للحركة.

على سبيل المثال ، إذا كان جسمان قيد الحركة وكانا في تصادم مع بعضهما البعض ، فنحن بحاجة إلى النظر بعمق في جزء الزخم منه. إن الحفاظ على الطاقة قصة مختلفة تمامًا ولكنها ليست كذلك زخم الحفاظ على.

يتم الحفاظ على الزخم عندما ينتقل زخم أحد الجسد إلى الآخر. على سبيل المثال ، إذا تم نقل جسم يحتوي على 60 وحدة من الزخم إلى الجسم الآخر ، فإن الزخم الإجمالي للنظام هو نفسه ويتم الحفاظ عليه أيضًا.

لماذا لا يتم الحفاظ على الزخم في حالة الاصطدام المرن؟

نحن بحاجة إلى فهم المفهوم الكامن وراء الاصطدام المرن وغير المرن. في حالة الاصطدام المرن ، يتم الحفاظ على الزخم والطاقة الحركية.

التصادم المرن هو التصادم الذي لا تفقد فيه الطاقة الحركية الكلية للنظام بل تنتقل داخل النظام طوال الوقت. لأنه قبل الاصطدام ، يتم الحفاظ على الطاقة والزخم ، وإذا كان التصادم هو نفس الحفظ فقط ، فيقال إنه تصادم مرن مناسب.

لا يتغير الزخم دائمًا ولا يتم الحفاظ عليه لأنه عندما يتم حفظ الطاقة الحركية افتراضيًا ، يتم حفظ التصادم تلقائيًا. لا يتغير الزخم المطلوب عند تغيير السرعة أثناء الاصطدام. حتى بعد الاصطدام ، يقال أنه تم الحفاظ عليه.

التصادم غير المرن ، الزخم هو الكتلة التي تتطلب جهدًا إضافيًا للمضي قدمًا مع تغير السرعة الذي يحدث هناك. قد يتغير الزخم أو ينتقل في الغالب إلى الجسم الآخر تحت الاصطدام.

لذلك نحن بحاجة إلى فهم ذلك في ملف تصادم مرن، سيكون هناك زخم الحفظ والطاقة معها.

ما هو شرط الحفاظ على الزخم؟

أولاً ، يجب أن يكون هناك كائن يجب أن يكون قيد الحركة. ثم يجب أن يكون هناك زخم فيما يتعلق بها. يجب ألا يضيع الزخم ليتم الحفاظ عليه.

دعونا نأخذ جسمين في حالة تصادم ، ومن ثم يسهل علينا تحديد ما إذا كان قد تم الحفاظ على الزخم. لذلك عندما يصطدم جسمان ، يجب أن يكون الزخم قبل الاصطدام وبعده متساويًا ، ويجب أن يكون الزخم الإجمالي للنظام مساويًا للصفر.

على سبيل المثال ، دعونا نفكر في تصادم الجسيمات من حيث هذا. عندما يتم السماح لجسيمين بالتصادم في نظام معزول ، سيكون لهما كتلتهما وسرعتهما ، الطاقة الحركية، الخ.

لذلك عندما يضربون بعضهم البعض ، سيتغير زخمهم والسرعة التي يسافرون بها ؛ ومن ثم سيتم الحفاظ على طاقتهم جنبًا إلى جنب مع الزخم إذا كان تصادم مرن.

بالنظر إلى أن التصادم غير مرن ، ستفقد الطاقة الحركية للنظام الكلي في النهاية. لذلك سيتم نقل الزخم ، لكن بطريقة ما سوف يفقد كل منهما زخم الآخر.

شروط الحفاظ على الزخم هو أن الزخم قبل التصادم وبعده يجب أن يكون هو نفسه ولا يتغير ولو قليلاً.

متى لا يتم الحفاظ على الزخم الزاوي؟

الزخم الزاوي في أي نظام مغلق سيتم الحفاظ عليها دائمًا منذ سرعة النظام وزخمه. لذلك سيتم الحفاظ عليه دائمًا ولكن مع استثناءات.

لذلك عندما يكون الزخم الزاوي في أي نظام دوراني ما هو إلا شيء مكافئ للزخم الخطي في الأنظمة المستقيمة. لذلك في الدورة الدموية أو أي أنظمة دورانية أخرى ، سيتم الحفاظ على الزخم الزاوي.

تؤثر كتلة النظام بشكل مباشر على الزخم وسيتم تغييرها بالتأكيد لتغير السرعة. نظرًا لأنه في حركة دائرية ، إذا كان هناك أي عزم مطبق ، فسيكون الزخم الزاوي بلا شك مساويًا للصفر.

لكي يتم حفظه في حركة دورانية ، يجب أن نشير إلى مفهوم الزخم الزاوي هذا قانون نيوتن الثاني. لذلك سيخبرنا أنه إذا لم يكن هناك عزم داخلي في حركة دائرية ، فعندئذٍ الحركة الزاوية هو محفوظ بالتأكيد.

متى لا يتم الحفاظ على الزخم في حالة حدوث تصادم؟

لا تحدث حركة النظام إلا بمساعدة عدة كميات ، مثل الاحتكاك ، والزخم ، والاندفاع ، والعديد من الكميات الأخرى.

عندما يكون هناك احتكاك ، سيكون هناك بلا شك خسارة في الزخم لأن السرعة مهمة أيضًا في حالة التفكير في الحفظ. لذا فإن زخم النظام بأكمله لن يكون مساويًا للصفر إذا كان هناك احتكاك يحدث في النظام.

إذا كانت القوة الكلية للنظام لا تساوي الصفر ، فلن يكون الزخم صفراً. يحدث الاحتكاك عادة عندما يكون مسار الحركة خشنًا بدرجة كافية ؛ وإلا فلن يكون هناك ثبات مناسب للجسم على السطح.

إذا لم يتم حفظ الطاقة في حالة حدوث تصادم ، فلن يتم الحفاظ على الزخم أيضًا. هذا بسبب فقدان الطاقة في نظام التصادم إذا لم يكن لديه نفس الزخم.

يجب علينا جميعا أن نكون على علم قانون نيوتن الثالث أنه في نظام معزول ، يتم الحفاظ على الزخم دائمًا بغض النظر عن كونه مرنًا أو اصطدام غير مرن. لذا فإن الطاقة أيضًا لها تأثير مباشر على الحفاظ على الزخم.

متى لا يتم حفظ الزخم الخطي في النظام؟

في نظام منعزل ، عندما لا نطبق أي قوة خارجية ، يقال إن يتم الحفاظ على زخم هذا النظام المعزول.

في أي نظام قيد الحركة ، هناك ضرورة لتطبيق قوة خارجية على النظام. لذلك هنا ، لا يتم الحفاظ على الزخم الخطي. تؤثر العوامل الأخرى أيضًا على الحفاظ على الزخم من الناحية الخطية. سيكون هذا هو الاحتكاك والقوة المحصلة أيضًا.

عندما لا تكون القوة الكلية للنظام بأكمله مساوية للصفر ، يُقال أن الزخم الخطي محفوظ. لكن علينا أن نفهم أنه لا بد من وجود احتكاك كافٍ لتحريك الجسم أكثر بسرعة مناسبة.

لذلك بشكل أساسي عندما يكون هناك ملف القوة الخارجية المطبقة على النظام، سيكون هناك تغيير في سرعة الجسم أثناء الحركة ، وعندها يكون الزخم غير محفوظ.

متى يتم الحفاظ على الزخم الزاوي ولكن ليس الزخم الخطي؟

الزخم الزاوي والزخم الخطي نوعان مختلفان ، على الرغم من أنهما يشتركان في نفس نقاط الجذر.

يجب أن يكون لدينا هذا الفهم الأساسي بأنه يجب أن يكون هناك عامل خارجي للجسم ليبقى في حالة حركة مستمرة. لذلك بالنسبة للزخم الزاوي ، فهو يتعامل مع عزم الدوران ، والزخم الخطي ، ويتعامل مع القوة.

عندما يكون عزم الدوران الخارجي غائبًا ، سيتم الحفاظ على الزخم الزاوي على الرغم من عدم الحفاظ على الزخم الخطي عند وجود قوة خارجية. لذلك في أي نظام دائري للحركة ، يمكن الحفاظ على الحركة الزاوية عندما لا يتم تطبيق عزم الدوران الخارجي.

حتى عندما لا يتم الحفاظ على الزخم الخطي ، سيتم الحفاظ على الزخم الزاوي لأنه لا ينبغي تطبيق العزم الأبدي على الإطلاق.

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