اهلا بكم
ساحل الان بعضا من مسائل الزخم
المسالة الاولى، لدينا هذه المتزحلقة على الجليد، وهي تقف
على حلبة للتزحلق
وهي تحمل كرة
وهذه الكرة - دعوني ارسم الكرة - هذه الكرة تزن 0.15
كيلوغراما
وهي ترميها
لنقل انها ترميها مباشرة الى الامام
امامها، مع انها تنظر باتجاهنا
ولكن جسمها متوجه للامام
لذا سترميها مباشرة الى الامام
وانا افهم انه من الصعب رمي شئ للامام مباشرة
ولكن لنفترض بانها تستطيع
لذا فهي سترمي الكرة للامام مباشرة
بانطلاق - وبما اننا سنعطي الاتجاه ايضا
فهي السرعة، صح؟ لان الانطلاق هو كمية فقط
بينما السرعة هي كمية واتجاه -
لذا فهي ترمي الكرة بسرعة 35 متر بالثانية،
وهذه الكرة تزن 0.15 كيلوغرام.
الان، المسآلة تقول ان مجموع الكتلة،
كتلتها زائد كتلة الكرة، هي 50 كيلوغرام
وكلاهما ساكن قبل ان تفعل اي شئ،
ثم ترمي هذه الكرة، والسؤال هنا هو، بعد رمي الكرة
ما هي سرعة الارتداد؟
او بمعنى، عند رمي الكرة،
كم ستندفع للوراء؟
ما هي سرعتها باتجاه الخلف؟
واذا كنت غير معتاد على تعبير "الارتداد"
فهو يستخدم عندما يقوم احدهم، اظن، ونحن لا نريد ان
نفكر بالاشياء العنيفة، ولكن اذا اطلقت المسدس،
فان كتفك سيرتد للوراء،
لان الزخم محفوظ
لذا فهناك كمية معينة من الزخم التي ستعطى
للرصاصة، التي تعتبر خفيفة ومتجهة بسرعة للامام
ولكن لان الزخم محفوظ، فان كتفك سوف
يكون له سرعة للخلف
الا اننا سنحل مسآلة اخرى عن هذا الموضوع
والان لنرجع الى هذه المسالة
كما قلت، الزخم محفوظ
ما هو الزخم في بداية المسآلة،
الزخم الابتدائي؟
ساستخدم لون اخر
هذا هو الزخم الابتدائي
في البداية، الكتلة هي 50 كيلوغرام، صح؟ لان
كتلتها مع الكرة هي 50 كيلوغرام مضروبا في السرعة
حسنا السرعة هي 0
لذا ففي البداية، سرعة المنظومة هي 0
لذا فان الزخم هو 0
لذا فان P الابتداي يساوي 0
لذا بما اننا بدآنا بزخم كلي 0 فيجب ان ننتهي
بزخم كلي 0
فما هو الزخم بعد ذلك
حسنا لدينا كرة تسير بسرعة 35 متر/ثانية
والكرة لها كتلة 0.15 كيلوغرام
ساهمل الوحدات الان لاوفر المكان
مضروبا في سرعة الكرة
مضروبا في 35 متر/ثانية
لذا فهذا زخم الكرة. زائدا الزخم الجديد
للمتزحلقة
فما هي كتلتها؟
حسنا، كتلتها ستكون 50 ناقض هذا
هي في الواقع ، لنقل 49 ..
ستكون 49.85 كيلوغرام
مضروبا في سرعتها الجديدة
مضروبا في السرعة
لنسمي هذا سرعة المتزحلقة
دعوني اجلب الحاسبة
حسنا، لنرى
0.15 مضروبا في 35 يساوي 5.25
لذا فان هذا يساوي 5.25
زائد 49.85 مضروبا في سرعة المتزحلقة، السرعة النهائية
بالطبع هذا يعادل 0 لان
السرعة الابتدائية هي 0
لذا دعونا، لا اعرف، لنطرح 5.25 من الطرفين
فتصبح المعادلة ناقص 5.25 يساوي 49.85
مضروبا في سرعة المتزحلقة
لذا فاننا نقول بان زخم الكرة فقط
هو 5.25
وبما ان المنظومه كلها يجب ان يكون زخمها 0
فان زخم المتزحلقة يجب ان يكون 5.25
في الاتجاه المعاكس اي للوراء، او لها زخم
يعادل سالب 5.25
ولايجاد السرعة، نقسم
الزخم على الكتلة
لذا نقسم الطرفين على 49.85 فنحصل على
سرعة المتزحلقة
حسنا، لنرى
سنجعل هذا الرقم سالبا مقسوما على 49.85
سالب 0.105
لذا سالب 0.105 متر/ثانية
هذا جيد
عندما ترمي الكرة للامام بسرعة 35 متر/ثانية
وهذا يعتبر سريعا، سترتد للوراء حوالي 10سنتيمتر
نعم، حوالي ١٠ سنتمتر/ثانية
لذا فسترتد بسرعة اقل بكثير، الا انها
ستتحرك للوراء
واذا فكرت بذلك، فان ذلك يعتبر نوعا من الدفع
هكذا تعمل الصواريخ
حيث انها تخرج شيئا قد يكون له كتلة اقل، لكنه
بسرعة فائقة، وبما ان الزخم محفوظ
فان ذلك سيجعل الصاروخ يتحرك بالاتجاه المعاكس
حسنا، مها يكن، لنرى اذا كان بامكاننا حل مسالة اخرى
في الواقع، من الافضل ان اترك هذه المسآلة
وسيكون لدي المزيد من الوقت للمسالة التالية، والتي
ستكون اصعب قليلا
اراكم عن قريب