الزخم مقابل الطاقة
الزخم والطاقة (الطاقة الحركية) خصائص مهمة لجسم متحرك وتحكمها قوانين نيوتن للحركة. كلاهما مرتبطان ببعضهما البعض لأن ناتج الكتلة والسرعة لجسم متحرك هو الزخم ونصف ناتج الكتلة ويطلق على مربع سرعته الطاقة الحركية. لذلك عندما تزيد سرعة جسم ما ، فإنك تزيد من زخمه بشكل فعال ، وكذلك طاقته الحركية كما يمكن رؤيته من خلال الصيغة. لكن ، وهذا أمر مهم ، الزخم والطاقة الحركية للجسم ليسا متكافئين وقابلين للتبادل.
زخم جسم متحرك ، وفقًا لقانون نيوتن الثاني للحركة ، هو حاصل ضرب كتلته وسرعته. ينص القانون على أن معدل تغير الزخم يتناسب طرديا مع القوة المطبقة وهو في اتجاه القوة.
P=m X v=mv
الآن ، تُعطى الطاقة الحركية لجسم متحرك على شكل نصف حاصل ضرب كتلته ومربع سرعته
K. E=½ m X v²=½ mv²
من الواضح أن كلا من الزخم والطاقة في الجسم المتحرك يعتمدان على سرعته. تضاعف السرعة وتضاعف زخم الجسم. لكن مضاعفة السرعة يضاعف الطاقة الحركية للجسم المتحرك أربع مرات.
دعونا نرى الفرق بين الزخم والطاقة الحركية من خلال التجربة
في حالة وجود فرصة شريرة ، أي من الاثنين التاليين ستقف أمامك ، شاحنة 1000 كجم تتحرك بسرعة 1 متر / ثانية ، أو كرة لحم تزن 1 كجم تتحرك بسرعة 1000 متر / ثانية. إذا كنت طالبًا في الفيزياء ، فستقف ببهجة أمام الشاحنة لأنها في أحسن الأحوال ستلقي بك جانبًا دون التسبب في الكثير من الأذى بينما تتحرك كرات اللحم بهذه السرعة الشديدة قد تقتلك. دعونا نرى كيف.
P (شاحنة)=1000X1=1000 كجم م / ث
K. E (شاحنة)=½ X10000 X 1X 1=500 جول
من ناحية أخرى ،
P (كرات اللحم)=1 X 1000=1000 كجم م / ث
K. E (كرات اللحم)=½ X 1 X 1000 X 1000=500000 جول
من الواضح أنه بسبب الطاقة الحركية العالية جدًا للكرة المفروم ، من الخطر الوقوف أمامها.
باختصار:
الزخم مقابل الطاقة
• على الرغم من ارتباط الزخم والطاقة الحركية بجسم متحرك ، إلا أنهما ليسا نفس المعادلين.
• في حين أن الزخم عبارة عن كمية متجهة تتطلب اتجاهًا أيضًا ، فإن الطاقة الحركية هي كمية قياسية تحتاج إلى مقدار فقط.
• إذا ضاعفت سرعة جسم متحرك ، فإن زخمه يتضاعف لكن الطاقة الحركية تتضاعف أربع مرات.
