العلاقة بين اتجاه الدفع واتجاه التغير في الزخم متعاكسان متعامدان متطابقان بينهما زاوية 45
يوفر «شبابيك» إجابة سؤال العلاقة بين اتجاه الدفع واتجاه التغير في الزخم، ضمن أسئلة الفيزياء المقررة على الطلاب في المملكة العربية السعودية، مع توضيح الاختيار الصحيح وشرح القاعدة الفيزيائية التي تساعد على فهم الإجابة.
ويأتي السؤال في صورة اختيار من متعدد، إذ يُطلب من الطالب تحديد العلاقة بين اتجاه الدفع واتجاه التغير في الزخم، من بين عدة اختيارات تشمل: متعاكسان، متعامدان، متطابقان، وبينهما زاوية 45 درجة.
إجابة سؤال العلاقة بين اتجاه الدفع والتغير في الزخم
الإجابة الصحيحة: متطابقان.
يتطابق اتجاه الدفع مع اتجاه التغير في الزخم؛ لأن الدفع المؤثر في جسم يساوي التغير في زخمه، وفقا لنظرية الدفع والزخم. ولذلك، فإن اتجاه متجه الدفع يكون هو نفسه اتجاه متجه التغير في الزخم.
وتُعد هذه العلاقة من المفاهيم الأساسية في الفيزياء، إذ تربط بين القوة المؤثرة في الجسم والزمن الذي تستمر خلاله هذه القوة، وبين التغير الناتج في زخم الجسم.
ما المقصود بالدفع في الفيزياء؟
يُعرف الدفع بأنه حاصل ضرب القوة المحصلة المؤثرة في جسم في الفترة الزمنية التي تؤثر خلالها هذه القوة، عندما تكون القوة ثابتة.
ويُعبَّر عن الدفع بالعلاقة الرياضية التالية:
الدفع = القوة المحصلة × الزمن
ويرمز إلى الدفع بالرمز (J)، وإلى القوة بالرمز (F)، وإلى الفترة الزمنية بالرمز (\Delta t)، وبذلك يمكن كتابة القانون بالصورة التالية:
(J = F \Delta t)
ويُعد الدفع كمية متجهة؛ لأنه يعتمد على مقدار القوة واتجاهها، كما أن وحدته في النظام الدولي هي نيوتن.ثانية، وهي تكافئ وحدة كيلوجرام.متر/ثانية المستخدمة في قياس الزخم.
فعندما تؤثر قوة في جسم خلال فترة زمنية محددة، فإنها تُحدث تغيرا في زخمه، ويعتمد مقدار هذا التغير واتجاهه على الدفع المؤثر فيه.
ما المقصود بالزخم والتغير في الزخم؟
الزخم هو كمية فيزيائية متجهة تُعرف بأنها حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة، ويُعبَّر عنه بالعلاقة:
(p = mv)
حيث يرمز (p) إلى الزخم، و(m) إلى كتلة الجسم، و(v) إلى سرعته المتجهة.
أما التغير في الزخم، فهو الفرق بين الزخم النهائي للجسم والزخم الابتدائي له، ويُحسب ب
