الدافع هو: التعريف والصيغ وأمثلة على المشكلات

الدافع هو: التعريف والصيغ وأمثلة المشكلات - ماذا يعني Impulse؟ يُعرَّف الدافع بأنه حدث لفعل قوة في وقت قصير جدًا. في هذه المناسبة حول Knowledge.co.id سيناقش الأمور المتعلقة بـ Impulse. دعنا نلقي نظرة على المناقشة في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل.

الدافع هو: التعريف والصيغ وأمثلة على المشكلات

---

الدافع هو حدث قوة يعمل على كائن في لحظة واحدة فقط. لجعل جسم ثابت يتحرك ، هناك حاجة إلى قوة للعمل على الجسم خلال فترة زمنية معينة. القوة المطلوبة لتحريك جسم ما في فترة زمنية معينة تسمى النبضة.

بمعنى آخر ، النبضة هي نتاج حاصل ضرب القوة (المتجه) والفاصل الزمني للقوة للعمل (العددية) ، لذا فإن الدافع يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالاتجاه. مثال على حدث الاندفاع هو قيام شخص ما بركل الكرة. يتطلب ركل الكرة قوة لجعلها تتحرك وهناك فترة زمنية قبل أن تلمس قدم الشخص الكرة.

تُستخدم النبضات لجمع اتجاه الزخم وطرحه وتغييره بوحدات زمنية. يمكن صياغة النبضة على أنها حاصل ضرب القوة في الفترة الزمنية.

صيغة النبضة

رياضيا ، تتم كتابة صيغة الدافع على النحو التالي:

أنا = (F) (Δt)
معلومة
ر = الفاصل الزمني (بالثواني)
F = القوة (نيوتن)
من صيغة قانون نيوتن الثانية ، F = (m) (a) ، وحدة القوة هي kg.m.s⁻² (أو نيوتن)
إذن ، وحدة الدافع هي
(kg.ms⁻²) (s) kg.m.s⁻¹
البعد النبضي هو [M] [L] [T] ⁻¹

العلاقة بين الدافع والزخم

ينص قانون نيوتن على أن "القوة المؤثرة على جسم ما ستكون مساوية لحاصل ضرب كتلته وتسارعه". مع هذا البيان ، ستحصل على صيغة مثل ما يلي:

F = م. أ إذا أدخلنا صيغة I = F. بعد ذلك ، ستظهر صيغة جديدة على النحو التالي:

أنا = ف. ر

أنا = م. أ (t2 - t1)

أنا = mv / t (t2 - t1)

أنا = م. الإصدار 1 - م. الإصدار 2

بهذه الطريقة يمكننا استنتاج أن حجم الدافع الذي يتم عمله أو العمل على كائن ما سيكون هو نفسه التغيير في زخم الكائن. ومع ذلك ، إذا لم تكن هناك قوة خارجية تعمل على الجسم ، فسيظل الزخم الكلي كما هو لأن مجموع الزخم الأولي والنهائي سيكونان متماثلين.

إذا كان هناك تغيير في السرعة (v) لجسم ما ، فسيؤدي ذلك إلى تغيير في الزخم (p) للكائن نفسه. هذا لأن الزخم هو حاصل ضرب السرعة مع كتلة الجسم (م).

ع = م ت
هذا التغيير في الزخم يسمى الدافع (J). مقدار النبضة هو الفرق بين الزخم الأولي والنهائي (قبل الاصطدام وبعده).

J = ص
إذن ، فإن حجم الدافع الناتج عن التغيير في سرعة الجسم هو:

J = م (v2 - v1)
الدافع والزخم لهما نفس الوحدة ، وهي كجم م / ث

القوة المطلوبة (F) لتغيير سرعة الكائن أعلاه ، والتي تساوي النبضة (J) مقسومة على وقت تأثير القوة (t).

F = J / t

مثال على التغيير في الزخم من خلال الدافع عند التسارع (التحديق) أو الكبح في مركبة مثل دراجة نارية.

---

أمثلة على مشاكل الاندفاع

1- إذا كانت دراجة نارية كتلتها 125 كجم تسير بسرعة 20 م / ث ، فإنها تتسارع إلى 60 م / ث في 5 ثوان. إذن ، حجم الدافع الذي يحدث هو:

أنا = م (v2 - v1)

= 125(60 – 20)

= (125)(40)

= 5000 كجم م / ث.

2. ضربت كرة بقوة مقدارها 50 نيوتن في 0.01 ثانية. ثم تحديد حجم قوة دفع الكرة؟
أجاب:

أنا = ف. ر
أنا = 50 ن. 0.01 ثانية
أنا = 0.5 نانو ثانية

3. ركلت كرة كتلتها 200 جرام وتتدحرج شرقًا بسرعة 2 م / ث. وركل في غضون 0.1 ثانية. إذن ستكون السرعة 8 م / ث في نفس الاتجاه. ثم حدد القوة التي تمارسها قدم الركلة على الكرة!
أنا = ف. ر
أنا = mvt - mv0
F. ر = mvt - mv0
F = م (mvt - mv0) / t
القوة = 0.2 (8-2) / 0.1
إ = 12 نيوتن

4. كرة كتلتها 0.2 كجم في حالة سكون وضربت بحيث تنزلق بسرعة 150 م / ث. إذا كان طول الفترة الزمنية التي يلمسها الخفاش الكرة 0.1 ثانية ، فإن مقدار قوة الضرب هو ...

مناقشة:
معروف:
م = 0.2 كجم
v1 = 0 م / ث (الكرة في حالة سكون مبدئيًا)
v2 = 150 م / ث
ر = 0.1 ثانية
مطلوب: قوة الضرب (F)
إجابه:
صيغة الدافع:
أنا = ف. ر
أو
أنا = م (v2 - v1)
من هذه الصيغة ، يتم الحصول عليها:
F. ر = م (v2 - v1)
و (0.1) = 0.2 (150-0)
و (0.1) = 30
إ = 30 / 0.1 = 300 نيوتن

5. يتغير جسم كتلته 5 كجم سرعته من 10 م / ث إلى 15 م / ث. تحديد الدافع الذي يعمل على الكائن!

مناقشة:
معروف:
م = 5 كجم
v1 = 10 م / ث
v2 = 15 م / ث

سئل:... أنا؟
إجابه:
الصيغة الأساسية للاندفاع هي التغيير في زخم الجسم.
أنا = P2 P1
أنا = mv2 mv1
أنا = م (v2 v1)

وبالتالي:
أنا = م (v2 v1)
أنا = 5 (15 10) = 25 كجم م / ث

هذا هو الاستعراض من حول Knowledge.co.id حول دفعة, نأمل أن تضيف إلى بصيرتك ومعرفتك. شكرا لزيارتك ولا تنسى قراءة مقالات أخرى.