قياس الزخم
المحتويات
أولاً: مفهوم الزخم
يستخدم مصطلح الزخم بشكل كبير في الألعاب الرياضية فمثلاً إذا كان اللاعب يتحرك بسرعة عالية فإنه يقال أن له زخماً، ويحتاج إلى بذل جهد حتى يتوقف، ويمكن تعريف الزخم بأن أي جسم له كتلة، وله سرعة فإن له زخماً، وبناءً على ما سبق فإن الزخم يعتمد على متغيرين أساسيين وهما كتلة الجسم الذي يتحرك ومقدار السرعة التي يتحرك بها، ويمكن قياس الزخم باستخدام القانون الآتي:
الزخم = كتلة الجسم × السرعة التي يتحرك بها
وبالرموز: الزخم = ك × ع، وبما أن وحدة الكتلة هي كغ، ووحدة السرعة هي م / ث فإن وحدة الزخم هي كغ.م/ث
ثانياً: الزخم كمية متجهة
وينبغي الإشارة أن الزخم كمية متجهة أي لا يَصح التعبير عنه مقداراً فقط بل مقداراً، واتجاهاً، وذلك لأنه ناتج عن حاصل ضرب كمية قياسية وهي الكتلة في كمية متجهة وهي السرعة، ولتوضيح هذا الكلام أكثر سوف يتم الاستعانة بالمثال الآتي:
إذا كانت كرة بولينغ وزنها 5 كغ تتحرك بسرعة 2 م / ث باتجاه الغرب فما هو الزخم الناتج عنها؟
الحل:
كما ذكرنا سابقاً فإن الزخم = كتلة الجسم × سرعته
الزخم = 5 × 2 ويساوي 10 كغ.م/ث وبما أن الزخم كمية متجهة فإنه لا يكفي أن نعبر عنه 10 فقط بل يجب القول 10 كغ.م/ث باتجاه الغرب لأنه عند القول 10 فقط فإن القارئ لن يفهم باي اتجاه زخم هذه الكرة باتجاه الشرق أم الغرب أم الشمال الغربي.
ثالثاً: أهمية استخدام مصطلح الزخم في حياتنا اليومية
يعتبر مصطلح الزخم من المصطلحات الهامة التي لا يمكن الاستغناء عنها والتي تستخدم بشكل كبير في حياتنا اليومية فبالنظر إلى تعريف الزخم فإن يتضح أنه إذا كان جسمين لهما نفس السرعة فإن الجسم الذي له كتلة أكبر سوف يكون له زخماً أكبر، وأن أي جسم مهما كانت كتلته إذا كان في حالة السكون فإن زخمه سوف يكون صفراً، ولتوضيح أهمية هذه المفاهيم سوف يتم الاستعانة بالمثال الآتي:
عند تحرك سيارة بسرعة 40 كم / ث وتحرك شاحنة بنفس السرعة فإذا اصطدمت الشاحنة والسيارة بجدار في إحدى الطرق فأيهما سوف يكون الدمار أكبر الجدار الذي اصطدمت به السيارة، ام الجدار الذي اصطدمت به الشاحنة؟
الحل: الجدار الذي اصطدمت به الشاحنة على الرغم أن الشاحنة والسيارة لهما نفس الكتلة إلا أن الشاحنة لها زخم أكبر وبالتالي فإنه سوف تؤثر في الجدار بشكل أكبر.
وبالمثل إذا كان شخص يجر عربة داخلها كوب كتلته 2 كغ، وسائق آخر يجر عربة أخرى داخلها طوب كتلته 3كغ، والاثنان يجران العربة بنفس السرعة، ولكن الشخص الثاني سوف يحتاج إلى جهد أكبر لجر العربة، وذلك لأن الزخم في العربة الثانية سوف يكون أكبر.
وبالنظر إلى هذه الأمثلة يتضح أنه لا يمكن الاستغناء عن مفهوم الزخم في حياتنا اليومية.
https://www.britannica.com/science/electric-charge
https://www.physicsclassroom.com/Class/momentum/u4l1a.cf
