مقدار قانون الحركة للحفظ والميكانيكية الكلاسيكية والنسبية والكمية

ال مقدار الحركة أو لحظة خطية, المعروف أيضًا باسم الزخم ، ويتم تعريفه على أنه كمية فيزيائية في تصنيف النوع المتجه ، الذي يصف الحركة التي يقوم بها الجسم في النظرية الميكانيكية. هناك عدة أنواع من الميكانيكا التي يتم تحديدها في مقدار الحركة أو الزخم.

الميكانيكا الكلاسيكية هي واحدة من تلك الأنواع من الميكانيكا ويمكن تعريفها على أنها نتاج كتلة الجسم وبسرعة الحركة في لحظة معينة. الميكانيكا النسبية وميكانيكا الكم هي أيضا جزء من اللحظة الخطية.

هناك العديد من الصيغ حول مقدار الحركة. على سبيل المثال ، تُعرّف الميكانيكا النيوتونية بأنها ناتج الكتلة بالسرعة ، بينما في ميكانيكا لاغرانج ، يلزم استخدام عوامل التشغيل ذاتية التحديد المعرّفة على مساحة متجه في بعد غير محدود..

يخضع مقدار الحركة لقانون الحفظ ، الذي ينص على أنه لا يمكن تغيير المبلغ الإجمالي لحركة أي نظام مغلق وسيظل ثابتًا دائمًا بمرور الوقت..

مؤشر

• 1 قانون الحفاظ على مقدار الحركة
• 2 ميكانيكا كلاسيكية
  • 2.1 الميكانيكا النيوتونية
  • 2.2 ميكانيكا لانغرايان وهاملتون
  • 2.3 ميكانيكا الوسائط المستمرة
• 3 ميكانيكا النسبية
• 4 ميكانيكا الكم
• 5 العلاقة بين الزخم والزخم
• 6 حركة كمية التمرين
  • 6.1 الحل
• 7 المراجع

قانون الحفاظ على مقدار الحركة

بشكل عام ، فإن قانون الحفاظ على الزخم أو الزخم يعبر عن أنه عندما يكون الجسم في حالة راحة ، فإنه من الأسهل ربط الجمود بالكتلة.

بفضل الكتلة ، نحصل على الحجم الذي سيسمح لنا بإزالة الجسم أثناء الراحة ، وفي حالة تحرك الجسم بالفعل ، ستكون الكتلة عاملاً محددًا عند تغيير اتجاه السرعة.

هذا يعني أنه حسب مقدار الحركة الخطية ، فإن القصور الذاتي للجسم يعتمد على كل من الكتلة والسرعة.

تعبر معادلة الزخم عن أن الزخم يتوافق مع ناتج الكتلة بواسطة سرعة الجسم.

ع = ام

في هذا التعبير ، p هو الزخم ، m هي الكتلة و v هي السرعة.

الميكانيكا الكلاسيكية

يدرس الميكانيكا الكلاسيكية قوانين سلوك الأجسام العيانية بسرعات أقل بكثير من سرعة الضوء. تنقسم ميكانيكا مقدار الحركة إلى ثلاثة أنواع:

الميكانيكا النيوتونية

الميكانيكا النيوتونية ، التي سميت على اسم إسحاق نيوتن ، هي صيغة تدرس حركة الجسيمات والمواد الصلبة في الفضاء ثلاثي الأبعاد. تنقسم هذه النظرية إلى ميكانيكا ثابتة ، ميكانيكا حركية وميكانيكا ديناميكية.

ساكنة يعالج القوى المستخدمة في التوازن الميكانيكي ، ودراسة الحركية الحركة دون الأخذ في الاعتبار نتيجة لها ويدرس الميكانيكا كل من الحركات ونتائجها.

يستخدم الميكانيكا النيوتونية قبل كل شيء لوصف الظواهر التي تحدث بسرعة أقل بكثير من سرعة الضوء وعلى نطاق ماكروسكوب.

ميكانيكا Langragian و Hamiltonian

ميكانيكا Langmanian وميكانيكا Hamiltonian متشابهان للغاية. ميكانيكا Langragian عامة جدا. لهذا السبب ، معادلاتها ثابتة فيما يتعلق ببعض التغيير الذي يظهر في الإحداثيات.

توفر هذه الميكانيكا نظامًا يحتوي على قدر معين من المعادلات التفاضلية المعروفة باسم معادلات الحركة ، والتي يمكن للمرء أن يستنتج كيف سيتطور النظام..

من ناحية أخرى ، تمثل ميكانيكا هاميلتون التطور اللحظي لأي نظام من خلال معادلات تفاضلية من الدرجة الأولى. هذه العملية تسمح للمعادلات أن تكون أسهل بكثير للدمج.

ميكانيكا الوسائط المستمرة

يتم استخدام آليات الوسائط المستمرة لتوفير نموذج رياضي حيث يمكن وصف سلوك أي مادة.

يتم استخدام الوسائط المستمرة عندما نريد معرفة مقدار حركة السائل ؛ في هذه الحالة ، يتم إضافة مقدار حركة كل جسيم.

الميكانيكا النسبية

تنص الميكانيكا النسبية للزخم - التي تتبع أيضًا قوانين نيوتن - على أنه ، نظرًا لوجود الزمان والمكان خارج أي جسم مادي ، تحدث الثاقبة الجليلية.

من جانبه ، يؤكد أينشتاين أن افتراضات المعادلات لا يعتمد على إطار مرجعي ولكنه يقبل أن سرعة الضوء ثابتة.

في الزخم ، تعمل الميكانيكا النسبية على غرار الميكانيكا الكلاسيكية. هذا يعني أن هذا الحجم أكبر عندما يشير إلى كتل كبيرة ، والتي تتحرك بسرعة عالية للغاية.

بدوره ، يشير إلى أن الجسم الكبير لا يمكن أن يصل إلى سرعة الضوء ، لأنه في نهاية المطاف سيكون الدافع لها لانهائي ، والتي ستكون قيمة غير معقولة.

ميكانيكا الكم

يتم تعريف ميكانيكا الكم كمشغل مفصلية في دالة موجية والتي تتبع مبدأ عدم اليقين في هاينسبرغ.

يضع هذا المبدأ قيودًا على دقة اللحظة وموقف النظام القابل للرصد ، ويمكن اكتشاف كليهما في نفس الوقت.

تستخدم ميكانيكا الكم عناصر نسبية عند معالجة المشكلات المختلفة ؛ تُعرف هذه العملية باسم ميكانيكا الكم النسبية.

العلاقة بين الزخم والزخم

كما ذكرنا سابقًا ، فإن مقدار الحركة هو نتاج السرعة من كتلة الجسم. في نفس المجال ، هناك ظاهرة تعرف باسم الدافع والتي غالباً ما يتم خلطها مع مقدار الحركة.

الدافع هو نتاج القوة والوقت الذي يتم فيه تطبيق القوة ويتم وصفها على أنها قوة متجهة..  

العلاقة الرئيسية الموجودة بين الدافع وكمية الحركة هي أن الدافع المطبق على الجسم يساوي تباين الزخم.

بدوره ، نظرًا لأن الدافع هو نتاج القوة للوقت ، فإن قوة معينة يتم تطبيقها في وقت معين تؤدي إلى تغيير في مقدار الحركة (دون مراعاة كتلة الكائن).

ممارسة كمية الحركة

يتحرك كرة البيسبول بواقع 0.15 كجم من الكتلة بسرعة 40 م / ث عندما تضرب بخفاش يعكس اتجاهه ، ويكتسب سرعة 60 م / ث ، ما القوة المتوسطة التي مارسها الخفافيش على الكرة إذا كانت على اتصال مع هذا 5 مللي ثانية?.

حل

معطيات

م = 0.15 كجم

سادسا = 40 م / ث

vf = - 60 m / s (العلامة سالبة لأنها تغير الاتجاه)

t = 5 مللي ثانية = 0.005 ثانية

=p = أنا

pf - pi = I

m.vf - m.vi = F.t

F = m (Vf - vi) / t

F = 0.15 كجم (- 60 م / ث - 40 م / ث) / 0.005 ثانية

F = 0.15 كجم (- 100 م / ث) / 0.005 ثانية

F = - 3000 N

مراجع

1. الفيزياء: تمارين: مقدار الحركة. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من La Física: علم الظواهر: lafisicacienciadelosfenomenos.blogspot.com
2. الدافع والزخم. تم الاسترجاع في 8 مايو ، 2018 ، من كتاب Hypertextbook: physics.info
3. الزخم والاتصال الدافع. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من The Physics Classroom: physicsclassroom.com
4. الزخم. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 من Encyclopædia Britannica: britannica.com
5. الزخم. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من The Physics Classroom: physicsclassroom.com
6. الزخم. تم الاسترجاع في 8 مايو 2018 ، من ويكيبيديا: en.wikipedia.org.