القوى، الزخم والتوقف الآمن
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| momentum/məʊˈmentəm/ | زخم |
| resultant force/rɪˈzʌltənt fɔːs/ | محصلة القوى |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- يستمر الراكب في الحركة عندما تفرامل المركبة. يوفر حزام الأمان القوة اللازمة لتغيير زخم الراكب.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- القوة المحصلة تسبب تسارعاً، وليس الحركة نفسها. الزخم هو الكتلة مضروبة في السرعة. بالنسبة لنظام معزول، يحفظ الزخم الكلي حتى عندما لا تحفظ الطاقة الحركية.
- الزخم: الكتلة مضروبة في السرعة؛ المحصلة: المجموع الاتجاهي للقوى المؤثرة على جسم.
لتغير زخم ثابت، أي مما يلي يقلل متوسط قوة التوقف؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
لتغير زخم ثابت، القوة المتوسطة = التغير في الزخم / الزمن، لذا فإن طول وقت التوقف يقسم نفس التغير على رقم أكبر ويعطي قوة أقل. مناطق الانكماش والوسائد الهوائية تطبق هذا المبدأ تمامًا.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- الدفع يساوي تغير الزخم. زيادة زمن التوقف لنفس تغير الزخم يقلل متوسط القوة. حدد القوى الخارجية قبل تطبيق حفظ الزخم.
- ارسم مخططاً للقوى الحرة يحتوي فقط على القوى المؤثرة على الجسم المختار. بالنسبة لقياسات الزنبرك، أضف الأحمال على خطوات ضمن النطاق المرن وقيس الاستطالة من الوضع الخالي من الأحمال.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معلوم: راكب كتلته 60 كجم يتباطأ من 10 إلى 0 متر في الثانية خلال 0.50 ثوانٍ. Δp = m(v-u) = 60(0-10) = -600 كجم·متر/ثانية. متوسط القوة F = Δp/Δt = -600/0.50 = -1,200 نيوتن. يشير الإشارة إلى أن القوة تعاكس الحركة الأولية.
عربة كتلتها 2 كجم تتحرك بسرعة 3 متر/ثانية. أوجد عزمها (كمية حركتها). استخدم نفس التسلسل: الكميات المعلومة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
عربة كتلتها 2 كجم تتحرك بسرعة 3 متر في الثانية. أوجد زخمها.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
النتيجة هي 6 كجم·م/ث. معطيات: الكتلة 2 كجم؛ السرعة 3 متر في الثانية. استخدم الزخم p = mv. p = 2 × 3 = 6 كجم·متر/ثانية. الزخم متجه؛ القيمة تكون في اتجاه الحركة.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- القوى المتوازنة لا تتطلب أن يكون الجسم ساكناً. الكتلة والوزن لهما وحدات ومعاني مختلفة.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
جسم يتحرك بسرعة ثابتة يجب أن يكون له قوة محصلة غير صفرية. هذا الادعاء خاطئ: وفقًا لقانون نيوتن الأول، السرعة الثابتة - بما في ذلك الحركة المنتظمة - تعني صفر القوة المحصلة. قد تكون هناك قوى، لكنها متوازنة؛ أي قوة محصلة غير صفرية ستغير السرعة.
القوى والزخم والتوقف الآمن: الاندفاع يساوي التغير في الزخم. زيادة وقت التوقف لنفس التغير في الزخم يقلل القوة المتوسطة. حدد القوى الخارجية قبل تطبيق حفظ الزخم.
الجسم المتحرك بسرعة ثابتة يجب أن تكون له قوة محصلة لا تساوي صفراً.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
وفقًا لقانون نيوتن الأول، السرعة الثابتة - بما في ذلك الحركة المنتظمة - تعني صفر المحصلة. قد توجد قوى، لكنها متوازنة؛ ومحصلة غير صفرية ستغير السرعة.
الكتلة مضروبة في السرعة: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
زخم الخط يعني الكتلة مضروبة في السرعة.