حاسبة الزخم

الفئة: فيزياء
- أبريل 06, 2025
| |

الزخم هو كمية أساسية في الفيزياء، يُعرف بأنه ناتج ضرب كتلة الجسم وسرعته: p = m × v.

تساعدك هذه الآلة الحاسبة في تحديد الزخم أو الكتلة أو السرعة لجسم ما عندما تكون المتغيرات الأخرى معروفة.

حول الزخم

الزخم هو كمية متجهة تمثل ناتج ضرب كتلة الجسم وسرعته. إنه مفهوم أساسي في الفيزياء ويتم الحفاظ عليه في الأنظمة المغلقة.

المفاهيم الأساسية:
  • الزخم (p): ناتج ضرب الكتلة والسرعة، يقاس بالكيلوغرام متر في الثانية (كغ·م/ث) أو نيوتن-ثانية (ن·ث).
  • الكتلة (m): كمية المادة في جسم ما، تقاس بالكيلوغرام (كغ).
  • السرعة (v): معدل تغير الموقع، يقاس بالمتر في الثانية (م/ث).
  • الاندفاع: التغير في الزخم، يساوي القوة مضروبة في فترة الزمن (F·Δt).
  • حفظ الزخم: في نظام مغلق، يبقى الزخم الكلي ثابتًا إذا لم تؤثر قوى خارجية على النظام.
معادلة الزخم:

p = m × v

حيث:

  • p هو الزخم
  • m هي الكتلة
  • v هي السرعة

لحل الكتلة أو السرعة:

m = p / v

v = p / m

الزخم في سياقات مختلفة:
  • الميكانيكا الكلاسيكية: يتم الحفاظ على الزخم الخطي في التصادمات المرنة وغير المرنة.
  • الميكانيكا النسبية: عند السرعات القريبة من سرعة الضوء، يجب أخذ الزخم النسبي في الاعتبار: p = γmv، حيث γ هو عامل لورنتز.
  • الميكانيكا الكمومية: يصبح الزخم خاصية مرتبطة بالموجات: p = h/λ، حيث h هو ثابت بلانك وλ هو الطول الموجي.
  • الزخم الزاوي: بالنسبة للأجسام الدوارة، يتم الحفاظ على الزخم الزاوي (L = I × ω) أيضًا في غياب العزوم الخارجية.
التطبيقات:
  • التصادمات: فهم حوادث السيارات، وتأثيرات كرات البلياردو، والتصادمات الذرية.
  • الدفع: تعتمد الصواريخ والمحركات النفاثة والمراوح جميعها على تبادل الزخم.
  • الرياضة: تتضمن رميات كرة القاعدة، وركلات كرة القدم، وضربات الجولف نقل الزخم.
  • النقل: تزداد مسافات الكبح مع زيادة زخم السيارة.
  • فيزياء الجسيمات: يعتمد تحليل تفاعلات الجسيمات في المسرعات على حفظ الزخم.

ما هو حاسبة الزخم؟

حاسبة الزخم هي أداة تساعدك في العثور على الزخم أو الكتلة أو السرعة لجسم ما باستخدام معادلة الزخم الأساسية. من خلال إدخال أي قيمتين معروفتين، تقوم الآلة الحاسبة على الفور بحساب القيمة المفقودة.

معادلة الزخم:

p = m × v

حيث:

  • p = الزخم (كيلوغرام متر في الثانية، kg·m/s)
  • m = الكتلة (كيلوغرامات، kg)
  • v = السرعة (متر في الثانية، m/s)

إذا كنت بحاجة إلى حل الكتلة أو السرعة:

m = p / v

v = p / m

كيفية استخدام حاسبة الزخم

اتبع هذه الخطوات البسيطة:

  1. اختر ما تريد حسابه: الزخم أو الكتلة أو السرعة.
  2. أدخل القيم المعروفة في الحقول المناسبة.
  3. اختر الوحدات لكل قيمة (kg، g، m/s، km/h، إلخ).
  4. اختياريًا، اختر جسمًا شائعًا (مثل كرة البيسبول، السيارة، الرصاصة) لملء الكتلة والسرعة تلقائيًا.
  5. انقر على زر "احسب" للحصول على النتيجة.
  6. عرض النتيجة بوحدات مختلفة، مع خصائص إضافية مثل الطاقة الحركية والاندفاع.

لماذا تستخدم هذه الآلة الحاسبة؟

تعتبر هذه الأداة مفيدة في مجالات متنوعة، بما في ذلك:

  • الفيزياء والهندسة: تساعد في تحليل الحركة والقوة والتصادمات.
  • السيارات والسلامة: مفيدة لفهم تأثيرات المركبات وقوى الكبح.
  • علوم الرياضة: تساعد في تقييم زخم الأجسام المتحركة مثل كرات البيسبول أو العدائين.
  • الباليستية والفضاء: أساسية لدراسة حركة المقذوفات ودفع الصواريخ.
  • التعليم: أداة تعليمية رائعة للطلاب والمعلمين الذين يدرسون مفاهيم الزخم.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو الزخم؟

الزخم هو مقياس لحركة الجسم، يتم حسابه كحاصل ضرب الكتلة والسرعة. إنه مفهوم رئيسي في الفيزياء ويتم الحفاظ عليه دائمًا في الأنظمة المغلقة.

2. هل يمكن أن يكون الزخم سالبًا؟

نعم، الزخم هو كمية متجهة، مما يعني أن له اتجاه. إذا تحرك جسم في الاتجاه المعاكس، فإن زخمها يكون سالبًا.

3. ماذا يحدث عندما يصطدم جسمان؟

في التصادم، يتم الحفاظ على الزخم الكلي. يتم استخدام هذا المبدأ لدراسة حوادث السيارات، وتفاعلات كرات البلياردو، وحتى تصادمات الجسيمات دون الذرية.

4. لماذا تظهر الآلة الحاسبة الطاقة الحركية؟

تتعلق الطاقة الحركية بالزخم ولكنها تعتمد على مربع السرعة (E = ½mv²). توفر الآلة الحاسبة هذه القيمة كقياس إضافي مفيد.

5. هل يمكنني استخدام هذه الآلة الحاسبة للأجسام الصغيرة جدًا أو الكبيرة جدًا؟

نعم، يمكنك حساب الزخم لأي شيء من الإلكترون إلى قطار متحرك من خلال إدخال القيم المناسبة.

الخاتمة

تسهل حاسبة الزخم حسابات الفيزياء من خلال توفير نتائج فورية مع خيارات وحدات متعددة. سواء كنت تدرس الحركة، أو تحلل التصادمات، أو تعمل في الهندسة، فإن هذه الأداة تجعل حسابات الزخم سريعة ودقيقة.