الزخم الخطي

الزخم :  كمية فيزيائية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته، وتكون باتجاه السرعة .
الزخم = الكتلة × السرعة ، أي ان : P = m v
ملاحظات :
1- وحدة قياس الزخم الخطي هي : kg.m/s .
2- العوامل التي تعتمد عليها كمية التحرك هي : أ- كتلة الجسم .        ب- سرعه الجسم .
3- تعتمد الطاقة الحركة على كمية التحرك وكتلة الجسم من خلال العلاقة :  K= P² / 2 m
4- هنالك وحدة قياس اخرى للزخم وهي : J.s/m .

مثال 1 صفحة 6 : احسب الزخم الخطي لكل مما يأتي :
1- سيارة كتلتها 1000 kg تسير بسرعة 20 m/s تجاه الشرق .
ج : P = m v = (1000 kg) (20 m/s) = 20000 kg.m/s
2- كرة كتلتها 2 kg تتحرك نحو الجنوب بطاقة حركية 1.6 J .
ج : P² = 2 m K = 2 (2 kg) (1.6 J) = 6.4 --> P = 2.52982 kg.m/s

سؤال صفحة 6 : مركبتان متساويتان في الكتلة ، و سرعة احدهما ضعفا سرعه الأخرى ، ايهما يسهل ايقافها ، و لماذا ؟
ج : العلاقة بين كمية التحرك و الكتلة علاقة طردية ن و العلاقة بين السرعة و الكتلة علاقة عكسة .
.: الكتلة الصغيرة تكون سرعتها كبيرة ، اما الكتلة الكبيرة سرعتها صغيرة و يمكن ايقافها .

سؤال : جسم كتلته ٥ كغم ، قذف نحو الأعلى بسرعة 100 m/s ، احسب زخمه بعد 3 s من قذفه .
ج : نستخدم قوانين الحركة بتسارع ثابت حيث : a = - g = -10
v_f = v_i - g t = 100 - (10)(3) = 70 m/s
.: P = m v = (5)(70) = 350 kg.m/s

علل : التغير في زخم جسم يتحرك بسرعة ثابتة يساوي صفر .
ج : لان السرعة الثابتة تعني ان التغير في السرعة يساوي صفر و بالتالي يكون الزخم يساوي صفر
v_f = v_i وبالتالي : ΔP = m (v_f – v_i) = 0 .

اسئلة للطالب :
س1 : سفينة محملة بأكياس من الدقيق كتلة كل كيس 60 kg وتتحرك بسرعة ثابتة مقدارها 20 m/s ، فإذا كانت كتلة السفينة الكلية 2000 kg ، وفي لحظة معينة سقط منها 10 أكياس ، احسب زخم السفينة .
س2 : جسم كتلته 5 kg سقط من السكون من ارتفاع 320 cm عن سطح الأرض ، احسب زخمه الذي يكتسبه الجسم لحظة وصوله سطح الأرض .
س3 : شاحنة كتلتها 10000 kg ، تسير بسرعة 40 m/s ، احسب :   أ- زخم الشاحنة .      ب- طاقة حركة الشاحنة .