انحفاظ كمية الحركة

انحفاظ كمية الحركة تنص قوانين نيوتن على مبدأين مهمين بالنسبة لحركة الأجسام وخصوصا في حالة تصادم الأجسام تصادما مرنا. والتصادم المرن هوالتصادم الذي تظل فيه طاقة الحركة على صورتها من غير حتى يتغير جزء منها إلى صورة أخرى للطاقة ، مثل الطاقة الحرارية أوطاقة داخلية (ديناميكية) عندما يؤدي التصادم إلى اعوجاج أوتكسير أوأي تغيير في شكل الأجسام المصتدمة.

وهذان المبدأن ينص أولهما (1): حتى طاقة الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أوبعد التصادم .

وينص المبدأ الثاني (2): حتى كمية الحركة الكلية للأجسام المصطدمة لا تتغير قبل أوبعد التصادم .

وهذه علاقات تعتمد على كتلة وسرعة جميع جسم من الأجسام المصطدمة تصادما ًً مرنا ً.

ووحدات كمية الحركة أوزخم الحركة هي :كيلوجرام.متر/ثانية.

ووحدات طاقة الحركة هي : كيلوجرام.متر² /ثانية² أوجول

في حالة جسمين متصادمين

تصادم جسمين على مستوي ثنائي المحاور (على منضدة مثلا)

في حالة التصادم المرن بين جسم (1) وجسم (2) :

تعريف الرموز:

${\displaystyle {\vec {p_{1 '\,$

${\displaystyle {\vec {p_{2 \,$ كمية حركة الجسم (2) قبل الاصطدام ${\displaystyle {\vec {p_{2 '\,$ كمية حركة الجسم (2) بعد الاصطدام

${\displaystyle m_{1 \,$

${\displaystyle m_{2 \,$ كتلة الجسم (2) (باعتبارها ثابتة)

${\displaystyle {\vec {v_{1 \,$

${\displaystyle {\vec {v_{2 \,$ سرعة الجسم (2) قبل التصادم ${\displaystyle {\vec {v_{2 '\,$ سرعة الجسم (2) بعد التصادم

وطبقا لمبدأ انحفاظ كمية الحركة نحصل على :

{\displaystyle {\vec {p_{1 +{\vec {p_{2 ={\vec {p_{1 '+{\vec {p_{2 '\,

وطبقا لمبدأ انحفاظ طاقة الحركة نحصل على :

{\displaystyle m_{1 v_{1 ^{2 +m_{2 v_{2 ^{2 =m_{1 {v' _{1 ^{2 +m_{2 {v' _{2 ^{2

وبما أن :

${\displaystyle {\vec {p =m{\vec {v$

نحصل على :

{\displaystyle (1)\left\{{\begin{matrix {\vec {p_{1 +{\vec {p_{2 ={\vec {p_{1 '+{\vec {p_{2 '\\\\{{\frac {p_{1 ^{2 {m_{1 +{\frac {p_{2 ^{2 {m_{2 ={\frac {{p' _{1 ^{2 {m_{1 +{\frac {{p' _{2 ^{2 {m_{2 \,\end{matrix \right.\,

هاتان المعادلتان الخاصتان بمبدأ انحفاط كمية الحركة وانحفاظ طاقة الحركة لجسمين متصادمين تصادما مرنا ، ونقابلهما كثيرا عند دراستنا للميكانيكا وكذلك عند دراستنا لحركة الجزيئات في الغازات ودراسة الجسيمات الذرية .

وبالنسبة لمن يشتغل بالفيزياء فهويهتم بتلك المعادلتين ، ويعهد في نفس الوقت حتى في الطبيعة قوانين أخرى لها فعاليتها في تسيير طبيعة الكون ، منها قانون بقاء الطاقة ، وقانون انحفاظ العزم ، وقانون انحفاظ الشحنة الكهربائية ، وقانون انحفاظ الزخم الزاوي ... وغيرها.