الزخم هو حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته. وهو كمية متجهة، أي أنه يمتلك مقدارًا واتجاهًا. قد تمتلك شاحنة ثقيلة تتحرك ببطء زخمًا أكبر من سيارة خفيفة تتحرك بسرعة. يُقاس الزخم بوحدة كيلوغرام متر في الثانية. وهو كمية محفوظة، ما يعني أنه في نظام مغلق، يكون الزخم الكلي قبل الحدث مساويًا للزخم الكلي بعده. لهذا السبب يعمل الصاروخ؛ إذ يُطلق غازات العادم في اتجاه، ويتحرك الصاروخ في الاتجاه المعاكس، ويبقى الزخم الكلي للنظام ثابتًا.
الزخم مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالقوة. غالبًا ما يُكتب قانون نيوتن الثاني على النحو التالي: القوة تساوي معدل تغير الزخم. هذه الصيغة أعمّ من الصيغة F = ma، لأنها تنطبق حتى عند تغير الكتلة. يفقد الصاروخ كتلةً أثناء احتراق الوقود، لذا فإن F = ma لا تنطبق عليه مباشرةً. لكن F = dp/dt تنطبق عليه. الدفع هو التغير في الزخم، وهو يساوي القوة مضروبةً في الزمن. لهذا السبب تعمل الوسائد الهوائية. فهي تزيد من زمن حدوث التصادم، مما يقلل القوة المؤثرة على الراكب. الزخم محفوظ أيضًا في التصادمات، سواء كانت مرنة أو غير مرنة. في التصادم المرن، تُحفظ الطاقة الحركية أيضًا. في التصادم غير المرن، يُفقد جزء من الطاقة الحركية على شكل حرارة أو تشوه، لكن الزخم يبقى محفوظًا.
حقائق الزخم
- Definition. الكتلة مضروبة في السرعة.
- Vector. له مقدار واتجاه.
- Conserved. الزخم الكلي في نظام مغلق ثابت.
- Force. معدل تغير الزخم.
- Impulse. القوة مضروبة في الزمن، تساوي التغير في الزخم.
الزخم ليس هو نفسه الطاقة الحركية. الزخم كمية متجهة، بينما الطاقة الحركية كمية قياسية. كلاهما محفوظ، ولكن بطرق مختلفة.
Comments
No comments yet. Be the first to share a thought.
Leave a comment