زخم الحركة هو مصطلح أساسي في الفيزياء، ويحمل أهمية كبيرة خاصةً في دراسة الحركة والقوى التي تؤثر عليها. هذا التعريف يشرح ماهيته وكيف يتم حسابه استنادًا إلى قوانين العالم الشهير إسحاق نیوتن.
ماهية زخم الحركة:
زخم الحركة عبارة عن كمية متجهة، وهذا يعني أنها تمتلك خصائص ثلاثة: المقدار واتجاه واتجاه متعامد مع مستوى الحركة. وببساطة شديدة، يمكن تعريفه بأنه ناتج ضربه بين كتلة الجسم وسريعته. مثال توضيحي لذلك سيكون مثل سيارة وزنها 1000 كجم وهي تسير بسرعة 50 كيلومتر في الساعة، فإن زخمها سيكون يساوي 547,447 كجم·متر/ثانيه تقريبًا.
أنواع زخم الحركة:
تنقسم زخم الحركة لنوعين رئيسيين حسب طبيعة حركات الأشياء:
* الزخم الزاوي: ويعرف أيضاً بزخم دوران أو دوران الزخم. وهو مقياس مقاومة أي جسم لتغيير حالة دورانه. يمكن حساب ذلك باستخدام العلاقة التالية: الزخم الزاوي = حاصل جمع منتجات كل نقطة من كتلة الجسم مضروبة بمربع المسافة بين النقطة المحور الدوار. إن زمن دوامه مساوٍ لحفظ الطاقة عند عدم وجود عزم دوران خارجي يعمل عليه.
الزخم الخطي: يعرف أيضًا باسم "القوة" ولكنه ليس له ذات الوحدات الرياضية كالقوة التقليدية والتي تعرف بالقوة×الساعة. عوضًا عنها، يستخدم وحدتين أساسيتين فقط وهما "الكتلة" و"السرعة". بالتالي فإن تركيبة هذه القطاعات تصبح كالآتي : زخم خطي = كتلة سرعة .
القانون المرتبط بزخم الحركة:
يتم تحديد كيفية الحصول على قيمة كمية الزخم عبر استخدام ثاني قانون للفيزيائي الاسكتلندي الشهير نيوتن والذي يقول بشكل مبسط:"كل تغييرات تتعلق بتغير الوضع الشارد للأشياء مرتبط ارتباط وثيق بفكرة تطبيق قوة خارجية مباشرة." وفي ظل ظروف مستقرة وغير ديناميكية وغير معدومة التأثير البيئي ، تكون لدى الأنظمة المغلقة قدرة ثابتة علي تحقيق توازن مستمر لمجموعة الكميات المشكلةلزخمها ضمن إطار منذ البداية وخلال جميع مراحل عملية الفحص والاستنتاج العلميين والدراسات المقارنة والتجارب العملية المختلفة المتنوعة فيما يلي بعض الأمثلة التطبيقية الواقعيه للتطبيق العملي لما سبق طرحه وتحليلته مفصلآ :
مثال ١: احسب زخم سيارة يبلغ طولها ٢٠٠٠كيلوجرآم ولديها القدرة والحراك اللازمة لتحقيق وضع سير ابتدائي مقداره خمسون متر فى الثانية الواحدة !!
الحل: بما ان معدل التسارع الاولانى يقابل مباشره عزمه الحراري(كما ذكر سالفا) نستنتج انه عندما يحدث اي تبادل حراري مخالف لعوامل الاستقرار فقد يؤدى الى سقوط احدى المركبات تجاذباً نحو الأخرى! إذ ذاك فان نتيجة تلك الحالة المستنفذه ستكون بنسبة %٥٠٪ تشوه وانكسار جزئى بل وقد يصل الأمر لإحداث اصطدامات عالية النفوذ للجسد الخارجي وذلك بسبب ارتفاع نسبي بسيط للقيمة النهائية وهو ما يعادل ألفا كيلوجرام متر\الثانية الواحدة.
مثال٢: دراجه جبلية متحركه بإتجاه عمودي او أفقي بسرعات متفاوتة ومتفاوتة تنقلاتها لكن سرعتها الإجمالية بلغت ثلاثونه متر للساعت الواحدة علماً بان معامل الاحتكاك جانب الطريق عاملا مهما جدا هنا بينما يوجد لديها قدر غير معروف لكفاءتها .... إذا كانت בעצם تحمل وزن مطابق لكمية زخم تحرك وصلت الي خمس الاف جنيه英加克土地 Meter\secONDs كيف يبدو شكلها وماهي خواصه ؟؟؟؟؟!!!
حل: بدايةً نقرب الرقم المعلوم لسؤال علينا معرفته بدقه اكبر ونعيد كتابته بالحجم الطبيعى ذو الثلاثة خانات الاخيرة ثم نبدا بإيجاد حلول منطقية طبقا لاسلوب العمل المعتمد لدينا سابقا ؛ بدءآ باعادة ترتيب الحدود والمعادلات جذريه وبناء ماتسمى بالمصفوفات التشعبية علاقتها طوبولوجية نسب ومقادير الحركة وصفتوها يتم حساب متوسط دالة دائرية لاتبعيدليا للحصولعلى حل نهائيه منحنى الرسوم البيانية المثلى التي توضح رسم بياني قاراً او مشروح لرسم هندسي تمثل فيه اختلال الموازين العامودية لشكل الدراشه المكانيكي نفسه وستجد حين الانتهاء منها ان نتائج عمليات التفاضل والتكامل قد اثبتت لنا ان خاصية الانحرافات الجانبية تزداد تدريجيا رغم بقائها محدوده حتى مركز مركز كتله مركز المضمار الخاص بها ولكن لم يكن ممكن الوصول للإجابة الجزئية الا بواسطة اجراء تمرينات اضافيه لوظائف حدوديه خاصه وضبط البيانات المفقوده للتوافقمع الظروف الهندسية العامة للتمثيل التصويري واستخدام ادوات معالجة رقميه تساعد في تقديم وصف مفصل ودقيق لاحوال وظيفة داخليه للدراجه أثناء خروج السيارة امام عينيك!.