ما هو الزخم (كمية الحركة)؟
الزخم هو مقياس لكمية الحركة التي يمتلكها جسم ما، ويُعرَّف بأنه حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته. في الفيزياء يُعَدّ الزخم كمية متجهة، أي أن له مقدارًا واتجاهًا معًا — واتجاه الزخم هو نفسه اتجاه سرعة الجسم. تحسب هذه الأداة مقدار الزخم الخطي اعتمادًا على المعادلة الكلاسيكية \(p = m \cdot v\).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل كتلة الجسم بالكيلوجرام (كجم) وسرعته بالمتر في الثانية (م/ث)، فتقوم الحاسبة بضرب القيمتين وتعرض الزخم بوحدة الكيلوجرام·متر في الثانية (كجم·م/ث). إذا أدخلت سرعة سالبة (أي جسمًا يتحرك في الاتجاه المعاكس) فستحصل على زخم سالب، وهو ببساطة يعكس الاتجاه على المحور الذي اخترته كمرجع.
شرح المعادلة
الصيغة هي $$p = m \times v$$ حيث:
p هو الزخم بوحدة كجم·م/ث، وm هي الكتلة بالكيلوجرام، وv هي السرعة بالمتر/الثانية. وبما أن الزخم يتناسب طرديًا مع كل من الكتلة والسرعة، فإن مضاعفة أي منهما تؤدي إلى مضاعفة الزخم. هذه العلاقة هي جوهر مبدأ حفظ الزخم، وهو من أهم المبادئ في علم الميكانيكا.
مثال محلول
لنأخذ سيارة كتلتها 1500 كجم تسير بسرعة 20 م/ث. زخمها يساوي $$p = 1500 \times 20 = 30{,}000 {\text{ كجم}\cdot\text{م/ث}}$$ أما كرة بيسبول كتلتها 0.145 كجم تُقذف بسرعة 40 م/ث، فزخمها لا يتجاوز \(0.145 \times 40 = 5.8\) كجم·م/ث — وهو أصغر بكثير رغم السرعة الأعلى، وذلك بسبب كتلتها الضئيلة.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدة التي يُقاس بها الزخم؟ الوحدة في النظام الدولي (SI) هي الكيلوجرام·متر في الثانية (كجم·م/ث)، وهي تعادل النيوتن·ثانية (\(\text{N}\cdot\text{s}\)).
هل الزخم هو القوة نفسها؟ لا. القوة هي معدل تغير الزخم بالنسبة للزمن (\(F = \Delta p / \Delta t\)). فالزخم يصف الحركة، بينما تصف القوة كيفية تغير تلك الحركة.
هل يمكن أن يكون الزخم سالبًا؟ نعم. الإشارة تدل على الاتجاه؛ فالجسم الذي يتحرك في الاتجاه السالب على المحور المرجعي يكون زخمه سالبًا.
