مقدار الحركة: قانون الحفظ ، الميكانيكا الكلاسيكية - جسدي - بدني - 2026

و كمية الحركة أو الزخم الخطي ، المعروف أيضا باسم الزخم، هو الذي يعرف بأنه قوته البدنية في تصنيف ناقلات من نوع، والذي يصف الحركة أن ينفذ الجسم من الناحية النظرية الميكانيكية. هناك عدة أنواع من الميكانيكا يتم تحديدها في مقدار الحركة أو الزخم.

الميكانيكا الكلاسيكية هي أحد تلك الأنواع من الميكانيكا ويمكن تعريفها على أنها نتاج كتلة الجسم وسرعة الحركة في لحظة معينة. الميكانيكا النسبية وميكانيكا الكم هي أيضًا جزء من الزخم الخطي.

هناك تركيبات مختلفة لمقدار الحركة. على سبيل المثال ، تعرفه ميكانيكا نيوتن على أنها ناتج الكتلة والسرعة ، بينما تتطلب ميكانيكا لاغرانج استخدام مشغلات ذاتية المساعدة محددة في مساحة متجه في بُعد لا نهائي.

يخضع الزخم لقانون الحفظ ، الذي ينص على أن الزخم الكلي لأي نظام مغلق لا يمكن تغييره وسيظل ثابتًا دائمًا بمرور الوقت.

قانون الحفاظ على الزخم

بشكل عام ، يعبر قانون الحفاظ على الزخم أو الزخم عن أنه عندما يكون الجسم في حالة راحة ، يكون من السهل ربط القصور الذاتي بالكتلة.

بفضل الكتلة نحصل على المقدار الذي يسمح لنا بإزالة الجسم في حالة السكون ، وفي حالة أن الجسم يتحرك بالفعل ، ستكون الكتلة عاملاً محددًا عند تغيير اتجاه السرعة.

هذا يعني أنه ، اعتمادًا على مقدار الحركة الخطية ، سيعتمد القصور الذاتي للجسم على كل من الكتلة والسرعة.

معادلة الزخم تعبر عن أن الزخم يتوافق مع حاصل ضرب الكتلة وسرعة الجسم.

ع = مف

في هذا التعبير ، يمثل p العزم ، و m الكتلة ، و v السرعة.

الميكانيكا الكلاسيكية

تدرس الميكانيكا الكلاسيكية قوانين سلوك الأجسام العيانية بسرعات أقل بكثير من الضوء. ميكانيك الزخم هذا مقسم إلى ثلاثة أنواع:

ميكانيكا نيوتن

ميكانيكا نيوتن ، التي سميت باسم إسحاق نيوتن ، هي صيغة تدرس حركة الجسيمات والمواد الصلبة في الفضاء ثلاثي الأبعاد. تنقسم هذه النظرية إلى الميكانيكا الثابتة والميكانيكا الحركية والميكانيكا الديناميكية.

تتعامل الإحصائيات مع القوى المستخدمة في التوازن الميكانيكي ، وتدرس الكينماتيكا الحركة دون مراعاة نتائجها ، وتدرس الميكانيكا الحركات ونتائجها.

تُستخدم ميكانيكا نيوتن بشكل أساسي لوصف الظواهر التي تحدث بسرعة أبطأ بكثير من سرعة الضوء وعلى نطاق مجهري.

ميكانيكا لانغراجيان وهاملتونيان

ميكانيكا لانغريان وميكانيكا هاميلتونيان متشابهتان للغاية. ميكانيكا لانغراجيان عام جدا. لهذا السبب ، فإن معادلاتها ثابتة فيما يتعلق ببعض التغييرات في الإحداثيات.

توفر هذه الميكانيكا نظامًا لكمية معينة من المعادلات التفاضلية المعروفة باسم معادلات الحركة ، والتي يمكن من خلالها استنتاج كيفية تطور النظام.

من ناحية أخرى ، تمثل ميكانيكا هاملتون التطور اللحظي لأي نظام من خلال معادلات تفاضلية من الدرجة الأولى. تسمح هذه العملية أن تكون المعادلات أسهل بكثير في التكامل.

ميكانيكا الوسائط المستمرة

يتم استخدام ميكانيكا الوسائط المستمرة لتوفير نموذج رياضي حيث يمكن وصف سلوك أي مادة.

يتم استخدام الوسائط المستمرة عندما نريد معرفة زخم السائل ؛ في هذه الحالة يتم إضافة زخم كل جسيم.

ميكانيكا نسبية

تنص الميكانيكا النسبية لكمية الحركة - باتباع قوانين نيوتن أيضًا - على أنه نظرًا لوجود الزمان والمكان خارج أي جسم مادي ، فإن ثبات جاليلي يحدث.

من جانبه ، يؤكد أينشتاين أن افتراض المعادلات لا يعتمد على إطار مرجعي ولكنه يقبل أن سرعة الضوء ثابتة.

في الزخم ، تعمل ميكانيكا النسبية بشكل مشابه للميكانيكا الكلاسيكية. وهذا يعني أن هذا الحجم يكون أكبر عندما يشير إلى الكتل الكبيرة التي تتحرك بسرعات عالية جدًا.

بدوره ، يشير إلى أن الجسم الكبير لا يمكن أن يصل إلى سرعة الضوء ، لأن زخمه في النهاية سيكون لانهائيًا ، وهو ما سيكون قيمة غير معقولة.

ميكانيكا الكم

يتم تعريف ميكانيكا الكم على أنها عامل مفصل في دالة موجية والتي تتبع مبدأ عدم اليقين لهينسنبيرج.

يضع هذا المبدأ حدودًا لدقة اللحظة وموقع النظام المرئي ، ويمكن اكتشاف كليهما في نفس الوقت.

تستخدم ميكانيكا الكم عناصر نسبية عند معالجة المشكلات المختلفة ؛ تُعرف هذه العملية بميكانيكا الكم النسبية.

العلاقة بين الزخم والزخم

كما ذكرنا سابقًا ، الزخم هو حاصل ضرب السرعة وكتلة الجسم. في نفس المجال ، هناك ظاهرة تُعرف بالزخم ، والتي غالبًا ما يتم الخلط بينها وبين الزخم.

الزخم هو نتاج القوة والوقت الذي يتم خلاله تطبيق القوة ويتميز بأنه يعتبر كمية متجهة.

العلاقة الرئيسية بين الزخم والزخم هي أن الزخم المطبق على الجسم يساوي التغير في الزخم.

في المقابل ، نظرًا لأن الزخم هو نتاج القوة والوقت ، فإن قوة معينة يتم تطبيقها في وقت معين تسبب تغييرًا في الزخم (دون مراعاة كتلة الجسم).

تمرين الزخم

كرة بيسبول كتلتها 0.15 كجم تتحرك بسرعة 40 م / ث عندما تصطدم بمضرب يعكس اتجاهها ، وتكتسب سرعة 60 م / ث ، ما متوسط ​​القوة التي مارسها الخفاش عليها الكرة إذا كانت على اتصال مع هذا 5 مللي ثانية؟.

المحلول

البيانات

م = 0.15 كجم

vi = 40 م / ث

vf = - 60 م / ث (الإشارة سالبة لأنها تغير الاتجاه)

ر = 5 مللي ثانية = 0.005 ثانية

Δp = أنا

pf - pi = أنا

m.vf - m.vi = قدم

F = م (Vf - vi) / t

F = 0.15 كجم (- 60 م / ث - 40 م / ث) / 0.005 ث

F = 0.15 كجم (- 100 م / ث) / 0.005 ثانية

إ = - 3000 نيوتن

المراجع

1. الفيزياء: تمارين: مقدار الحركة. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من الفيزياء: علم الظواهر: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. الدافع والزخم. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من The Physics Hypertextbook: physics.info
3. اتصال الزخم والاندفاع. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. قوة الدفع. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. قوة الدفع. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. قوة الدفع. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من ويكيبيديا: en.wikipedia.org.