المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06
Level _yes_ no
2024-11-06
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05

كن وصي نفسك
30-1-2021
حجج الوقف والتولية عليه
22-5-2017
قاعدة بيانات نظام معلومات جغرافية (Database GIS)
14-9-2020
العلاقة بين الحرارة والحركة عند ابن حزم الأندلسي (القرن 5هـ/11م)
2023-05-01
تعريف الاستصحاب وشرح حقيقته
1-8-2016
الكفالة
26-9-2016


قانون بقاء كمية التحرك الخطي  
  
11087   02:57 صباحاً   التاريخ: 9-2-2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة : الفصل 6
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الميكانيك /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 18-2-2016 9609
التاريخ: 27-1-2016 11291
التاريخ: 2024-02-15 808
التاريخ: 3-7-2016 26956

قانون بقاء كمية التحرك الخطي

ان تصادم الجسمين الموضحين بالشكل  1)أ). هذان الجسيمان قد يكونا كرتين أو جزئيين أو أي جسمين آخرين. ونحن نعلم من قانون نيوتن الثالث ان الجسمين يؤثران أحدهما على الآخر بقوتين متساويتين في المقدار وكلنهما متضادتين في الاتجاه. سنقوم بحساب التغير في كمية تحرك الجسيم الأيسر في الشكل 1)) نتيجة للتصادم. اي قانون نيوتن الثاني مصاغاً لدلالة كمية التحرك، نجد أن القوة المتوسطة هي:

 

الشكل 1))

وبالمثل ، بالنسبة للجسيم الأيمن:

الفترة الزمنية t تظهر في كلتي المعادلتين لأن هذه الفترة الزمنية التي تتلامس خلالها الكرتان إحداهما مع الأخرى. بجمع هاتين المعادلتين نحصل على:

(1)    

حيث تعرف كمية التحرك الكلية للنظام كما يأتي :

 

وحيث أن متجه F1 ، أي قوة الفعل ، تساوي قوة رد الفعل F2 في المقدار وتضادها في الاتجاه ، إذن F1= -F2 وبذلك يكون الطرف الأيسر للمعادلة (1) صفراً. وعليه:

 

من الممكن تعميم هذا الخط في التفكير على الانظمة الاكثر تعقيداً. ولتحقيق ذلك فإننا نعرف ما يسمى النظام المعزول كما يلي: النظام المعزول هو مجموعة من الاجسام محصلة القوى المؤثرة عليها من الخارج صفراً. وفي مثل هذه المجموعة (أو النظام) من الأجسام إذا وقع أحد الأجسام تحت تأثيراً قوة ما ، يجب أن تؤثر قوة أخرى مساوية لها في المقدار ومضادة لها في الاتجاه على جسم آخر في المجموعة. ونتيجة لذلك فإن التغير في كمية التحرك الكلية لمجموعة الاجسام ككل يساوي الصفر دائماً. هذه الاعتبارات تنطبق على ان معزول، ويمكن تلخيصها فيما يسمى بقانون بقاء كمية التحرك الخطي كما يلي:

كمية التحرك الخطي الكلية لنظام معزول ثابتة.     

وحتى إذا لم يكن النظام المعنى بالدراسة معزولاً فإن هذا القانون يظل نافعاً ومفيداً في حالات كثيرة. فمثلاً ، عند تصادم سيارتين سوف يسبب تزحلق العجلات على الطريق المرصوف ظهور قوى خارجية غير متزنة تؤثر على النظام المكون من السيارتين. وعادة تكون القوة التي تؤثر بها إحدى السيارتين على الأخرى حتى في هذه الحالة أكبر كثيراً من الى التزحلق المؤثرة على الطريق. وعليه فإن التغيرات الكبيرة في كمية التحرك التي تحدث في لحظة التصادم تنشأ كلها تقريباً كنتيجة للقوى التي تؤثر بها إحدى السيارتين على الأخرى. وهكذا فإن قانون بقاء كمية التحرك الخطي ما زال من الممكن تطبيقه على النظام المكون من السيارتين في لحظة التصادم بالرغم من ان النظام ليس معزولاً تماماً.

الشكل 2))

عند تطبيق قانون بقاء كمية التحرك يجب ان نتذكر أن كمية التحرك متجهة ولتوضيح اهمية ذلك، لنرجع إلى الشكل 2)). إذا أخذنا اتجاه المحور x اتجاها موجباً ، يمكن كتابة كمية التحرك الكلية قبل التصادم ( شكل  2أ) على الصورة:

                        

حيث v20 سالبة إذ أن v20 في الاتجاه السالب للمحور x. وبالرغم من أن كلاً من الجسمين كان له كمية تحرك قبل التصادم فإن كمية التحرك الكلي للنظام صفر. هذه بالطبع حالة خاصة جداً تم اختيارها لأنها توضح بطريقة درامية مثيرة ان كمية التحرك كمية متجهة. ومع ذلك فإن هذه الحالة الخاصة التي تكون فيها كمية التحرك الكلي صفراً لها أهميتها من نواح متعددة اخرى.

ماذا يحدث بعد التصادم ؟ يخبرنا قانون بقاء كمية التحرك الخطي أن كمية تحرك هذا النظام المعزول لا تتغير نتيجة للتصادم. وعليه ، لابد أن تكون كمية التحرك بعد التصادم صفراً في هذه الحالة ، ولإثبات ذلك يمكن استخدام الطريقة الموضحة بالشكل  2)ب). لاحظ أن مقدار كمية تحرك كل من الجسمين 9 kg.m/s، ولكن كمية التحرك موجبة لأحد الجسمين وسالبة للآخر. هذا بالتأكيد أحد الحلول الممكنة للمسألة لأن كمية التحرك محفوظة. ومع ذلك فلنا الحق أن نتساءل عما إذا كان هذا هو الحل الوحيد للمسألة.

من الشهل إثبات أن الحل الموضح في الشكل 2) ب) ليس ما يحدث في حالة خاصة معينة. لنفرض أن أحد الجسمين يحمل قطعة من العلك (اللبان) ملتصقة على الجانب الذي يحدث فيه التصادم. إذا كان الملك لزجاً بدرجة كافية فإن الجسمين سوف يلتصقان معاً بعد التصادم. ماذا يمكن ان يفعله الجسمان بعد التصاقهما معاً ؟

طبقاً لقانون بقاء كمية التحرك هناك إجابة واحدة فقط في هذه الحالة. فحيث أن كمية نحرك النظام قبل التصادم تساوي صفراً فإنها يجب ان تظل صفراً بعد التصادم.

ولكن حيث أن الجسمين قد التصقا الآن معاً فإنهما يجب أن يتحركا كوحدة واحدة وأن تكون سرعتاهما في نفس الاتجاه. وإذا لم تكن السرعة النهائية للجسمين صفراً فإن كمية التحرك بعد التصادم لا يمكن أن تكون صفراً كما يتطلب قانون بقاء كمية التحرك. إذن، عند تصادم الجسمين في هذه الحالة فإنهما سوف يلتصقان معاً ويتوقفان نهائياً عن الحركة. ونتيجة لذلك سوف تفقد طاقة حركة الجسمين المتصادمين في هذه الحالة أثناء التصادم، حيث يظهر الجزء الأكبر من طاقة الحركة المفقودة في صورة طاقة حرارية لقطعة العلك.

الموقف المبين في الشكل(2) يوضح فرقاً هاماً بقاء كمية التحرك الخطي وبقاء الطاقة. فطاقة الحركة وحدها ليس من الضروري ان تظل محفوظة لأن هناك أنواعاً كثيرة من الطاقة يمكن أن تتحول إليها طاقة الحركة بحيث تظل طاقة الحركة الكلية محفوظة ، ولكن هناك نوعاً واحداً فقط من كمية التحرك الخطي، وبذلك لا يمكن أن يتحول إلى صورة اخرى. وهكذا فإن بقاء كمية التحرك الخطي ينطبق دائماً على الانظمة المعزولة، ولكننا لا يمكن أن نقول ذلك عن طاقة الحركة.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.