📋 المحتوى المنظم
📖 محتوى تعليمي مفصّل
الربط مع العلوم الاجتماعية
نوع: محتوى تعليمي
البحث الجنائي والزخم
إن تحريات رجال البحث الجنائي وتقضيات رجال شرطة المرور حول الحوادث والجـرائم كثيراً ما تتضمن تحديد زخم الأجسام. فعلى سبيل المثال، يُستخدم مبدأ حفظ الزخم أحياناً لتعرف سرعات المركبات المتصادمة. ابحث حول مجالات أخرى يُستخدم فيها الزخم في تحريات البحث الجنائي.
نوع: محتوى تعليمي
عرفت سابقاً أنه كلما زادت سرعة الدراجة كان إيقافها صعباً. وبالمثل فإنه كلما زادت كتلة الجسم المتحرك كان إيقافه أو زيادة سرعته صعب، ومقياس صعوبة إيقاف الجسم يسمى زخم (كمية حركة). ويعتمد الزخم على كل من كتلة الجسم وسرعته المتجهة؛ حيث يُعرف بأنه حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة. وعادة ما يُرمز للزخم بالرمز (خ)؛ أي أن:
الزخم (خ) = الكتلة (ك) × السرعة (م/ث)
خ = ك ع
نوع: محتوى تعليمي
تُقاس الكتلة بوحدة الكيلوجرام، أما السرعة المتجهة فتقاس بوحدة (متر لكل ثانية)؛ لذا تكون وحدة قياس الزخم هي (كجم.م/ث). ولأن السرعة المتجهة تتضمن اتجاهها فإن الزخم أيضاً يتضمن اتجاهها؛ حيث يكون اتجاهه في اتجاه السرعة المتجهة نفسها.
ماذا قرأت؟ وضح كيف يتغير زخم جسم ما بتغير سرعته المتجهة؟
حل معادلة بسيطة
نوع: محتوى تعليمي
تطبيق الرياضيات
نوع: محتوى تعليمي
زخم دراجة احسب زخم دراجة كتلتها ١٤ كجم، تتحرك بسرعة ٢ م / ث نحو الشمال.
الحل:
المعطيات:
الكتلة: ك = ١٤ كجم
السرعة المتجهة: ع = ٢ م / ث شمالاً.
المطلوب:
حساب الزخم: خ = ؟ كجم.م/ث.
طريقة الحل:
نعوض بالمعطيات في معادلة الزخم: خ = ك × ع
خ = (١٤ كجم) × (٢ م / ث شمالاً) = ٢٨ كجم.م/ث شمالاً
أو أوجد حاصل قسمة الجواب الذي حسبته على الكتلة؛ إذ يجب أن يكون الجواب الذي ستحصل عليه مساوياً للسرعة المعطاة في السؤال.
مسائل تدريبية
نوع: QUESTION_HOMEWORK
إذا تحرك قطار كتلته ١٠٠٠ كجم، نحو الشرق بسرعة مقدارها ١٥ م / ث، فاحسب زخم القطار.
مسائل تدريبية
نوع: QUESTION_HOMEWORK
ما زخم سيارة كتلتها ٩٠٠ كجم، تتحرك شمالاً بسرعة ٢٧ م / ث ؟
✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية
عدد الأسئلة: 15
سؤال 1: إذا تحرك قطار كتلته ١٠٠٠ كجم، نحو الشرق بسرعة مقدارها ١٥ م/ث فاحسب زخم القطار.
الإجابة: خ = ١٥٠٠٠ كجم . م/ث شرقاً
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة | الاتجاه |
|----------|-------|--------|--------|----------|
| كتلة القطار | $m$ | 1000 | كجم (kg) | - |
| سرعة القطار | $v$ | 15 | م/ث (m/s) | شرقاً |
| **المطلوب** | **الزخم** | $\vec{p}$ | ؟ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
القانون الأساسي لحساب **الزخم** $\vec{p}$ هو:
$$
\vec{p} = m \times \vec{v}
$$
حيث:
- $m$: الكتلة.
- $\vec{v}$: السرعة (كمية متجهة، لذا للزخم اتجاه).
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
نعوض المعطيات في القانون:
$$
\vec{p} = 1000 \, \text{kg} \times 15 \, \text{m/s}
$$
$$
\vec{p} = 15000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> **ملاحظة:** بما أن السرعة باتجاه الشرق، فإن الزخم له نفس الاتجاه.
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم القطار يساوي **15000 كجم.م/ث** في اتجاه الشرق.
سؤال 2: ما زخم سيارة كتلتها ٩٠٠ كجم، تتحرك شمالاً بسرعة ٢٧ م/ث؟
الإجابة: خ = ٢٤٣٠٠ كجم . م/ث شمالاً
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة | الاتجاه |
|----------|-------|--------|--------|----------|
| كتلة السيارة | $m$ | 900 | كجم (kg) | - |
| سرعة السيارة | $v$ | 27 | م/ث (m/s) | شمالاً |
| **المطلوب** | **الزخم** | $\vec{p}$ | ؟ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
\vec{p} = m \times \vec{v}
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
\vec{p} = 900 \, \text{kg} \times 27 \, \text{m/s}
$$
$$
\vec{p} = 24300 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> **ملاحظة:** اتجاه الزخم هو نفس اتجاه السرعة (شمالاً).
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم السيارة هو **24300 كجم.م/ث** متجهاً نحو الشمال.
سؤال 3: ما زخم كرة بولينج كتلتها ٧ كجم، تتحرك بسرعة ٥ م/ث؟
الإجابة: خ = ٣٥ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الكرة | $m$ | 7 | كجم (kg) |
| سرعة الكرة | $v$ | 5 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
(لم يذكر اتجاه محدد في السؤال).
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 7 \, \text{kg} \times 5 \, \text{m/s}
$$
$$
p = 35 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
مقدار زخم كرة البولينج يساوي **35 كجم.م/ث**.
سؤال 4: ما زخم طائر كتلته ٠,٠٢ كجم، يطير بسرعة ٨ م/ث؟
الإجابة: خ = ٠,١٦ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الطائر | $m$ | 0.02 | كجم (kg) |
| سرعة الطائر | $v$ | 8 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 0.02 \, \text{kg} \times 8 \, \text{m/s}
$$
لحساب ذلك:
$$
0.02 \times 8 = 0.16
$$
$$
p = 0.16 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الطائر يساوي **0.16 كجم.م/ث**.
سؤال 5: ما زخم سيارة كتلتها ١٢٠٠ كجم، تتحرك بسرعة ٢٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ٢٤٠٠٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة السيارة | $m$ | 1200 | كجم (kg) |
| سرعة السيارة | $v$ | 20 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 1200 \, \text{kg} \times 20 \, \text{m/s}
$$
$$
1200 \times 20 = 24000
$$
$$
p = 24000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
قيمة زخم السيارة هي **24000 كجم.م/ث**.
سؤال 6: ما زخم شاحنة كتلتها ٥٠٠٠ كجم، تتحرك بسرعة ١٥ م/ث؟
الإجابة: خ = ٧٥٠٠٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الشاحنة | $m$ | 5000 | كجم (kg) |
| سرعة الشاحنة | $v$ | 15 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 5000 \, \text{kg} \times 15 \, \text{m/s}
$$
$$
5000 \times 15 = 75000
$$
$$
p = 75000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الشاحنة يساوي **75000 كجم.م/ث**.
سؤال 7: ما زخم دراجة هوائية كتلتها ١٠ كجم، تتحرك بسرعة ٥ م/ث؟
الإجابة: خ = ٥٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الدراجة | $m$ | 10 | كجم (kg) |
| سرعة الدراجة | $v$ | 5 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 10 \, \text{kg} \times 5 \, \text{m/s}
$$
$$
10 \times 5 = 50
$$
$$
p = 50 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
مقدار زخم الدراجة الهوائية هو **50 كجم.م/ث**.
سؤال 8: ما زخم شخص كتلته ٧٠ كجم، يتحرك بسرعة ٢ م/ث؟
الإجابة: خ = ١٤٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الشخص | $m$ | 70 | كجم (kg) |
| سرعة الشخص | $v$ | 2 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 70 \, \text{kg} \times 2 \, \text{m/s}
$$
$$
70 \times 2 = 140
$$
$$
p = 140 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الشخص يساوي **140 كجم.م/ث**.
سؤال 9: ما زخم كرة قدم كتلتها ٠,٤٥ كجم، تتحرك بسرعة ١٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ٤,٥ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة كرة القدم | $m$ | 0.45 | كجم (kg) |
| سرعة كرة القدم | $v$ | 10 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 0.45 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}
$$
$$
0.45 \times 10 = 4.5
$$
$$
p = 4.5 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم كرة القدم هو **4.5 كجم.م/ث**.
سؤال 10: ما زخم رصاصة كتلتها ٠,٠٠٥ كجم، تتحرك بسرعة ٥٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ٢,٥ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الرصاصة | $m$ | 0.005 | كجم (kg) |
| سرعة الرصاصة | $v$ | 500 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 0.005 \, \text{kg} \times 500 \, \text{m/s}
$$
لحساب ذلك:
1. نكتب: $0.005 = 5 \times 10^{-3}$
2. نضرب: $5 \times 10^{-3} \times 500 = 5 \times 10^{-3} \times 5 \times 10^{2} = 25 \times 10^{-1} = 2.5$
$$
p = 2.5 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الرصاصة يساوي **2.5 كجم.م/ث**.
سؤال 11: ما زخم صاروخ كتلته ١٠٠٠٠ كجم، يتحرك بسرعة ١٠٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ١٠٠٠٠٠٠٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الصاروخ | $m$ | 10000 | كجم (kg) |
| سرعة الصاروخ | $v$ | 1000 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 10000 \, \text{kg} \times 1000 \, \text{m/s}
$$
لحساب ذلك:
$$
10000 \times 1000 = 10^{4} \times 10^{3} = 10^{7} = 10,000,000
$$
$$
p = 10,000,000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> أو يمكن كتابته كـ $1.0 \times 10^{7}$ كجم.م/ث.
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الصاروخ هائل ويساوي **10 مليون كجم.م/ث**.
سؤال 12: ما زخم طائرة كتلتها ٥٠٠٠٠ كجم، تتحرك بسرعة ٢٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ١٠٠٠٠٠٠٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الطائرة | $m$ | 50000 | كجم (kg) |
| سرعة الطائرة | $v$ | 200 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 50000 \, \text{kg} \times 200 \, \text{m/s}
$$
لحساب ذلك:
$$
50000 \times 200 = (5 \times 10^{4}) \times (2 \times 10^{2}) = 10 \times 10^{6} = 10,000,000
$$
$$
p = 10,000,000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> أو يمكن كتابته كـ $1.0 \times 10^{7}$ كجم.م/ث.
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم الطائرة يساوي **10 ملايين كجم.م/ث**.
سؤال 13: ما زخم قمر صناعي كتلته ١٠٠٠ كجم، يتحرك بسرعة ٨٠٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ٨٠٠٠٠٠٠ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة القمر الصناعي | $m$ | 1000 | كجم (kg) |
| سرعة القمر الصناعي | $v$ | 8000 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
$$
p = 1000 \, \text{kg} \times 8000 \, \text{m/s}
$$
لحساب ذلك:
$$
1000 \times 8000 = 10^{3} \times 8 \times 10^{3} = 8 \times 10^{6} = 8,000,000
$$
$$
p = 8,000,000 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> أو يمكن كتابته كـ $8.0 \times 10^{6}$ كجم.م/ث.
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم القمر الصناعي يساوي **8 ملايين كجم.م/ث**.
سؤال 14: ما زخم كوكب الأرض كتلته ٦ × ١٠^٢٤ كجم، يتحرك بسرعة ٣٠٠٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ١,٨ × ١٠^٢٩ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة الأرض | $m$ | $6 \times 10^{24}$ | كجم (kg) |
| سرعة الأرض | $v$ | 30000 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
1. نكتب السرعة بالصيغة العلمية: $30000 = 3 \times 10^{4}$ م/ث.
2. نعوض في القانون:
$$
p = (6 \times 10^{24}) \times (3 \times 10^{4})
$$
3. نجري عملية الضرب:
- نضرب المعاملات: $6 \times 3 = 18$
- نجمع الأسس: $10^{24} \times 10^{4} = 10^{28}$
$$
p = 18 \times 10^{28} \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
4. نكتب النتيجة بالصيغة العلمية القياسية (معامل بين 1 و10):
$$
18 \times 10^{28} = 1.8 \times 10^{29}
$$
$$
p = 1.8 \times 10^{29} \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم كوكب الأرض في مداره هو **1.8 × 10^29 كجم.م/ث**، وهي قيمة هائلة تعكس ضخامة كتلة الأرض وسرعتها المدارية.
سؤال 15: ما زخم مجرة درب التبانة كتلته ١,٥ × ١٠^٤٢ كجم، تتحرك بسرعة ٦٠٠٠٠٠ م/ث؟
الإجابة: خ = ٩ × ١٠^٤٧ كجم . م/ث
خطوات الحل:
- **الخطوة 1: استخلاص المعطيات والمطلوب**
| المفهوم | الرمز | القيمة | الوحدة |
|----------|-------|--------|--------|
| كتلة المجرة | $m$ | $1.5 \times 10^{42}$ | كجم (kg) |
| سرعة المجرة | $v$ | 600000 | م/ث (m/s) |
| **المطلوب** | **الزخم** | $p$ | كجم.م/ث |
- **الخطوة 2: تحديد القانون المستخدم**
قانون الزخم:
$$
p = m \times v
$$
- **الخطوة 3: تطبيق القانون والحساب**
1. نكتب السرعة بالصيغة العلمية: $600000 = 6 \times 10^{5}$ م/ث.
2. نعوض في القانون:
$$
p = (1.5 \times 10^{42}) \times (6 \times 10^{5})
$$
3. نجري عملية الضرب:
- نضرب المعاملات: $1.5 \times 6 = 9$
- نجمع الأسس: $10^{42} \times 10^{5} = 10^{47}$
$$
p = 9 \times 10^{47} \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
$$
> هذه واحدة من أكبر القيم في الفيزياء!
- **الخطوة 4: الإجابة النهائية**
زخم مجرة درب التبانة يساوي **9 × 10^47 كجم.م/ث**.
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة
ما هو تعريف الزخم (كمية الحركة) في الفيزياء؟
- أ) حاصل ضرب القوة في الزمن.
- ب) حاصل قسمة الكتلة على السرعة المتجهة.
- ج) الزخم هو حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة.
- د) حاصل جمع كتلة الجسم وسرعته المتجهة.
الإجابة الصحيحة: c
الإجابة: الزخم هو حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة.
الشرح: الزخم هو مقياس لصعوبة إيقاف جسم متحرك، ويُعرّف بأنه ناتج ضرب كتلة الجسم (مقياس قصوره الذاتي) في سرعته المتجهة (سرعته واتجاه حركته).
تلميح: تذكر أن الزخم يعتمد على عاملين أساسيين في حركة الجسم.
التصنيف: تعريف | المستوى: سهل
ما هي الصيغة الرياضية لحساب الزخم، وما هي وحدة قياسه الأساسية؟
- أ) خ = ك × ع، ووحدة قياسه هي كجم.م/ث.
- ب) خ = ك ÷ ع، ووحدة قياسه هي كجم/م.ث.
- ج) خ = ع ÷ ك، ووحدة قياسه هي م/ث².
- د) خ = ك + ع، ووحدة قياسه هي كجم+م/ث.
الإجابة الصحيحة: a
الإجابة: خ = ك × ع، ووحدة قياسه هي كجم.م/ث.
الشرح: 1. الصيغة الرياضية للزخم هي: الزخم (خ) = الكتلة (ك) × السرعة المتجهة (ع).
2. وحدة قياس الكتلة هي الكيلوجرام (كجم).
3. وحدة قياس السرعة المتجهة هي المتر لكل ثانية (م/ث).
4. بناءً عليه، تكون وحدة قياس الزخم هي كجم.م/ث.
تلميح: تذكر الرموز الفيزيائية للكتلة والسرعة، ووحداتهما الأساسية.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط
كيف يتغير زخم جسم ما بتغير سرعته المتجهة؟
- أ) يتغير عكسيًا؛ فكلما زادت سرعته قل زخمه.
- ب) لا يتأثر زخم الجسم بتغير سرعته المتجهة.
- ج) يتأثر فقط إذا تغير اتجاه السرعة، وليس مقدارها.
- د) يتغير زخم الجسم طرديًا مع سرعته المتجهة؛ فكلما زادت سرعته زاد زخمه، وكلما قلت سرعته قل زخمه.
الإجابة الصحيحة: d
الإجابة: يتغير زخم الجسم طرديًا مع سرعته المتجهة؛ فكلما زادت سرعته زاد زخمه، وكلما قلت سرعته قل زخمه.
الشرح: بما أن الزخم يُعرف بأنه حاصل ضرب الكتلة في السرعة المتجهة (خ = ك × ع)، فإن الزخم يتناسب طرديًا مع السرعة. هذا يعني أن أي زيادة في السرعة المتجهة ستؤدي إلى زيادة في الزخم، والعكس صحيح.
تلميح: فكر في العلاقة بين 'صعوبة إيقاف الجسم' وسرعته.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل
إذا تحرك قطار كتلته ١٠٠٠ كجم، نحو الشرق بسرعة مقدارها ١٥ م/ث، فاحسب زخم القطار.
- أ) ١٥٠٠ كجم.م/ث شرقاً
- ب) ١٥٠٠٠ كجم.م/ث شرقاً
- ج) ١٥٠٠٠ كجم.م/ث غرباً
- د) ١٥٠٠٠٠ كجم.م/ث شرقاً
الإجابة الصحيحة: b
الإجابة: ١٥٠٠٠ كجم.م/ث شرقاً
الشرح: 1. المعطيات: الكتلة (ك) = ١٠٠٠ كجم، السرعة المتجهة (ع) = ١٥ م/ث شرقاً.
2. القانون: الزخم (خ) = ك × ع.
3. التعويض: خ = ١٠٠٠ كجم × ١٥ م/ث = ١٥٠٠٠ كجم.م/ث.
4. الاتجاه: بما أن السرعة نحو الشرق، فإن الزخم يكون نحو الشرق.
إذن، زخم القطار هو ١٥٠٠٠ كجم.م/ث شرقاً.
تلميح: تذكر أن الزخم هو حاصل ضرب الكتلة في السرعة المتجهة، وأن اتجاه الزخم هو نفس اتجاه السرعة.
التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط
ما زخم سيارة كتلتها ٩٠٠ كجم، تتحرك شمالاً بسرعة ٢٧ م/ث؟
- أ) ٢٤٣٠٠ كجم.م/ث شمالاً
- ب) ٢٤٣٠ كجم.م/ث شمالاً
- ج) ٢٤٣٠٠ كجم.م/ث جنوباً
- د) ٩٢٧ كجم.م/ث شمالاً
الإجابة الصحيحة: a
الإجابة: ٢٤٣٠٠ كجم.م/ث شمالاً
الشرح: 1. المعطيات: الكتلة (ك) = ٩٠٠ كجم، السرعة المتجهة (ع) = ٢٧ م/ث شمالاً.
2. القانون: الزخم (خ) = ك × ع.
3. التعويض: خ = ٩٠٠ كجم × ٢٧ م/ث = ٢٤٣٠٠ كجم.م/ث.
4. الاتجاه: بما أن السرعة نحو الشمال، فإن الزخم يكون نحو الشمال.
إذن، زخم السيارة هو ٢٤٣٠٠ كجم.م/ث شمالاً.
تلميح: تأكد من ضرب الكتلة بالسرعة بشكل صحيح، ومن تحديد الاتجاه.
التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط