ما هو الدفع؟
الدفع (Impulse) هو مقياس للأثر الكلي الذي تُحدِثه قوة ما عند تأثيرها خلال فترة زمنية معينة. ويُعرَّف في الفيزياء بأنه حاصل ضرب القوة المتوسطة في الفترة الزمنية التي تؤثر فيها هذه القوة. والدفع كمية متجهة تُقاس بوحدة النيوتن·ثانية (N·s)، وهي تكافئ الكيلوغرام·متر لكل ثانية (kg·m/s) — أي نفس وحدة الزخم (كمية الحركة).
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخِل قيمة القوة المتوسطة بالنيوتن (N)، والزمن بالثواني (s) الذي تؤثر خلاله القوة. تقوم الحاسبة بضرب القيمتين لتعطيك مقدار الدفع. وهذا مفيد عند تحليل الاصطدامات، والركلات، والصدمات، ودفع الصواريخ، وأي حالة تؤثر فيها قوة خلال مدة زمنية قابلة للقياس.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي $$J = F \times t$$ حيث \(J\) هو الدفع، و\(F\) هي القوة المتوسطة، و\(t\) هي الفترة الزمنية. ووفقًا لنظرية الدفع والزخم، فإن الدفع يساوي أيضًا التغيّر في زخم الجسم: $$J = \Delta p = m\,\Delta v$$ وهذا يعني أن معرفة قيمة الدفع تكشف لك مقدار التغيّر في سرعة الجسم عند كتلة معلومة.
مثال محلول
لنفترض أن كرة ضُرِبت بقوة متوسطة مقدارها 150 نيوتن خلال زمن تماس قدره 0.02 ثانية. عندئذٍ يكون الدفع $$J = 150 \times 0.02 = 3 \ \text{N}\cdot\text{s}$$ وإذا كانت كتلة الكرة 0.5 كغ وكانت في حالة سكون، فإن التغيّر في سرعتها الناتج يساوي $$\Delta v = J / m = 3 / 0.5 = 6 \ \text{م/ث}$$
الأسئلة الشائعة
ما الوحدة التي يُقاس بها الدفع؟ النيوتن·ثانية (N·s)، وهي تساوي kg·m/s.
هل يمكن أن تكون القوة أو الزمن سالبة؟ يمكن أن تكون القوة سالبة للدلالة على الاتجاه؛ وعند ضربها في الزمن تُحافظ على الإشارة، فينتج دفع له اتجاه محدد.
ما العلاقة بين الدفع والزخم؟ الدفع يساوي التغيّر في الزخم، لذا فإن دفعًا أكبر يُحدِث تغيّرًا أكبر في السرعة عند نفس الكتلة.
