مِحسبةطريقة الاستخدام
الزخم الخطي في بعد واحد يساوي الكتلة مضروبة في السرعة. بما أن السرعة متجهة، تحتفظ الحاسبة بالإشارة لتمثيل الاتجاه المختار. مثال بوحدات شائعة: سيارة كتلتها 1200 kg وسرعتها 72 km/h تتحرك بسرعة 20 m/s؛ زخمها 24000 kg·m/s، أي 24000 N·s. ولحل السرعة من الزخم اقسم p على الكتلة؛ 60 kg·m/s مع كتلة 3 kg تعطي 20 m/s.
- اختر المطلوب: الزخم p أو الكتلة m أو السرعة v.
- أدخل القيم المعروفة مع الوحدات، ويمكن أن تكون السرعة أو الزخم سالبة للدلالة على الاتجاه المعاكس.
- احسب لعرض النتيجة وتحويلها إلى SI.
طريقة الحساب
مثال عملي
مثال: جسم كتلته 0.15 kg وسرعته -30 m/s يمتلك زخمًا -4.5 kg·m/s بالنسبة لمحور الإشارة المختار.
ملاحظات مهمة
الحاسبة تعالج مركبة خطية واحدة فقط وليست محلل متجهات ثنائي أو ثلاثي الأبعاد، ولا تحسب تصادمات متعددة الأجسام تلقائيًا.
أمثلة عملية وقراءة النتائج
الزخم الخطي في بعد واحد يساوي الكتلة مضروبة في السرعة المتجهة. لجسم كتلته 2 كجم وسرعته 3 م/ث يكون الزخم 6 كجم·م/ث، وتغيير اتجاه السرعة يغير إشارة الزخم.
| الحالة | طريقة الحساب | النتيجة |
|---|---|---|
| الحركة في الاتجاه الموجب | 2 × 3 | 6 kg·m/s |
| الحركة في الاتجاه السالب | 2 × (−3) | -6 kg·m/s |
كيف تتحقق من النتيجة؟
الزخم كمية متجهة. لجمع زخم جسمين في بعد واحد استخدم إشارات الاتجاه بشكل متسق. لا تخلط هذه المعادلة مع الطاقة الحركية، التي تعتمد على مربع السرعة وتكون غير سالبة.
الزخم الخطي: معادلة الكتلة والسرعة
الزخم الخطي يساوي الكتلة بالكيلوغرام مضروبة في السرعة بالمتر لكل ثانية. يمكنك إعادة ترتيب العلاقة لإيجاد السرعة بقسمة الزخم على الكتلة. الإشارة السالبة تشير إلى اتجاه الحركة بالنسبة للمحور الذي اخترته.
- جسم كتلته 1200 كجم بسرعة 20 م/ث: 1200 × 20 = 24000 kg·m/s
- إيجاد السرعة من زخم 90 وكتلة 3: 90 ÷ 3 = 30 m/s
- زخم جسم 0.4 كجم يتحرك عكس المحور بسرعة 5 م/ث: 0.4 × (−5) = −2 kg·m/s
تنبيه مهم
الزخم كمية متجهة بينما الطاقة الحركية كمية قياسية. استخدم وحدات متوافقة ولا تخلط بين زخم الجسم الواحد ومجموع زخم نظام كامل.
حاسبات ذات صلة
أسئلة شائعة
هل N·s تساوي kg·m/s؟
نعم، الوحدتان متكافئتان بعديًا وعدديًا في SI.
لماذا يمكن أن يكون الزخم سالبًا؟
الإشارة تمثل اتجاه الحركة بالنسبة للمحور الذي اخترته، وليس مقدارًا سالبًا للكتلة.
متى يُحفظ الزخم؟
يُحفظ الزخم الكلي لنظام معزول عندما تكون محصلة القوى الخارجية مهملة خلال الفترة المدروسة. في التصادمات قد يتغير زخم كل جسم منفردًا بينما يبقى مجموع زخم النظام ثابتًا.
ما الفرق بين الزخم والطاقة الحركية؟
الزخم p = mv يتغير مع اتجاه السرعة، أما الطاقة الحركية K = ½mv² فلا تصبح سالبة عند انعكاس الاتجاه. مضاعفة السرعة تضاعف مقدار الزخم وتجعل الطاقة الحركية أربعة أضعاف عند ثبات الكتلة.