سنشرح بالتفصيل ماهية هذه التجربة الفيزيائية وما هي ، لأن هذه التجربة الفيزيائية هي أساس علم ديناميكيات الحركة الدورانية والخطية ، وستسهل تجربة زيادة التدفق العكسي عملية فهم الحركة الفيزيائية للأشياء وتساعد على فهم مبدأ الحفاظ على الزخم. أهدافه.
ما هو مبدأ الحفاظ على الزخم
المحتويات
غالبًا ما يستخدم الحفاظ على الزخم لوصف التصادمات بين الكائنات ، ولا ينطبق حفظ الزخم إلا على نظام معزول من الكائنات المادية ، والنظام المعزول هو نظام لا يعمل مع القوة الخارجية للنظام ، مما يعني عدم وجود دافع خارجي أو قوة ، والزخم هو كمية متجهة. ينص قانون الحفاظ على الزخم على أن زخم أي نظام فيزيائي معزول يظل ثابتًا بمرور الوقت لأن الزخم لا يتم إنشاؤه أو رفضه ، بل يتم تحويله أو نقله من شكل لـ انتهاء ، وقد صاغ قانون حفظ الزخم للمرة الاولى من قبل عالم. طور إسحاق نيوتن رينيه ديكارت كنتيجة لقوانين الحركة ، وتنص قوانين نيوتن على مبدأين مهمين لحركة الأجسام ، خاصةً عندما تصطدم الأجسام في تصادم مرن ، وينص هذان المبدآن على ما يلي:[1]
- لا تتغير الطاقة الحركية الكلية للأجسام المتصادمة قبل الاصطدام أو بعده.
- لا يتغير زخم الجسم المتصادم قبل الاصطدام أو بعده.
تجربة الارتداد العالي
إنها تجربة فيزيائية لقياس ومقارنة زيادة ارتداد الكرات المطاطية المتساقطة بشكل فردي ومجتمعي ، ويجب تحضير المواد التالية لإجراء هذه التجربة:[2]
- مجموعة 2 من الكرات المطاطية بحجم مختلف.
- المسطرة المترية أو العداد المراد قياسه.
للقيام بهذه التجربة ، اتبع الخطوات التالية:
- أسقط الكرة المطاطية الكبيرة على زيادة 15 سم على طاولة خشبية.
- سجل زيادة ارتداد الكرة المطاطية الكبيرة.
- أسقط الكرة المطاطية الصغيرة على زيادة 15 سم على طاولة خشبية.
- سجل زيادة ارتداد الكرة المطاطية الصغيرة.
- ثم نضع الكرة الصغيرة على الكرة الكبيرة حتى تتمكن من لمسها.
- نترك الكرتين لتسقط على بعضهما البعض من زيادة 15 سم.
- سجل زيادة ارتداد الكرة الكبيرة وارتفاع ارتداد الكرة الصغيرة.
ستلاحظ أن الكرة المطاطية الصغيرة ترتد أكثر من زيادة ارتداد الكرة الكبيرة على أي حال ، وفي الحالة الثانية ، ينتقل الزخم من الكرة الكبيرة لـ الكرة الصغيرة ، مما يتسبب في ارتداد الكرة الكبيرة على زيادة أقل ، لكن الكرة الصغيرة لها كتلة صغيرة ، لذلك القفز. الارتفاع أعلى وبالتالي يتم الحفاظ على الزخم خلال الاصطدام بين كرتين في الحالة الثانية لأن زخم أي جسم يساوي حاصل ضرب كتلته في سرعته.
وضح زيادة الارتداد لكل من الكرتين
في الواقع ، يختلف زيادة الارتداد باختلاف نوع الكرات المطاطية المستخدمة في التجربة ، حيث يكون الارتداد عادةً ما بين 80٪ و 75٪ من الارتفاع الأولي للكرات ، وهو الارتفاع الذي تم إجراء الاختبار عنده ، وهذه النسبة فردية ، خاصةً عند سقوط الكرات المطاطية. ينطبق على الكرات. الكرة المطاطية الصغيرة والكرات المطاطية الكبيرة معًا ، سترتد الكرة المطاطية الصغيرة لـ زيادة أكبر ، ويمكن أن تصل لـ أربعة أضعاف الكرة المطاطية الكبيرة ، واعتمادًا على الزخم وقوانين الحركة ، ستعود الكرة المطاطية الكبيرة في التجربة السابقة لـ زيادة 3 سم ، والكرة المطاطية الصغيرة 6 سم ‘ ويرجع هذا الاختلاف في الارتفاع لـ زخم وكتلة الكرتين.[3]
في انتهاء هذه المقالة ، نشرح ماهية تجربة زيادة الارتداد ، وشرح مبدأ الحفاظ على الزخم عند اصطدام الأجسام ، ونقدم شرحًا مفصلاً لارتفاع الارتداد للكرات المطاطية في التجربة.
المراجع
- ^
physicsclassroom.com ، مبدأ حماية الزخم ، 12/15/2020
- ^
khanacademy.org ، الحفاظ على الزخم ، 12/15/2020
- ^
grc.nasa.gov ، الحفاظ على الزخم ، 12/15/2020
