جواب زخم ثمرة أثناء سقوطها من الشجرة أكبر من زخم سيارة ساكنة صواب خطأ

خطأ

شرح:

• الزخم هو حاصل ضرب الكتلة في السرعة.
• كتلة السيارة أكبر بكثير من كتلة الثمرة.
• سرعة الثمرة أثناء سقوطها من الشجرة ليست كبيرة بما يكفي لتعويض الفرق في الكتلة.

لذلك، فإن زخم السيارة الساكنة أكبر من زخم الثمرة أثناء سقوطها من الشجرة.

• قد يكون زخم الثمرة أكبر من زخم السيارة الساكنة إذا كانت السيارة خفيفة جدًا (مثل لعبة سيارة) وكانت الثمرة ثقيلة جدًا (مثل ثمرة جوز الهند).
• يُفترض في هذا السؤال أن السيارة والثمريّة لهما نفس الكثافة.

يعتمد زخم الجسم على كتلته وسرعته.

السيارة الساكنة:

• كتلتها أكبر بكثير من كتلة الثمرة.
• سرعتها صفر.

الثمرة المتساقطة:

• كتلتها صغيرة.
• سرعتها تزداد مع مرور الوقت بسبب التسارع الأرضي.

حساب الزخم:

• زخم السيارة = الكتلة × السرعة = (كتلة كبيرة) × 0 = 0
• زخم الثمرة = الكتلة × السرعة = (كتلة صغيرة) × (سرعة كبيرة)

المقارنة:

• على الرغم من أن سرعة الثمرة كبيرة، إلا أن كتلتها صغيرة جدًا.
• كتلة السيارة أكبر بكثير من كتلة الثمرة، حتى لو كانت سرعتها صفرًا.
• ناتج ضرب كتلة السيارة × 0 أكبر بكثير من ناتج ضرب كتلة الثمرة × (سرعة كبيرة).

الخلاصة:

• زخم السيارة الساكنة أكبر من زخم الثمرة المتساقطة.

• قد تكون سرعة الثمرة كبيرة عند اصطدامها بالأرض، مما قد يؤدي إلى إحداث ضرر.
• تعتمد قوة الاصطدام على الزخم وقوة الاحتكاك.

شرح إضافي:

• يُقاس الزخم بوحدة نيوتن ثانية (N⋅s).
• يُحسب زخم جسم ما بضرب كتلته في سرعته.
• قانون حفظ الزخم ينص على أن الزخم الكلي لنظام مغلق يبقى ثابتًا.
• في حالة سقوط الثمرة، فإن النظام المغلق يتكون من الثمرة والأرض.
• قبل سقوط الثمرة، يكون زخم النظام صفرًا لأن الثمرة ساكنة.
• أثناء سقوط الثمرة، يزداد زخم الثمرة بينما يظل زخم الأرض ثابتًا.
• عند اصطدام الثمرة بالأرض، يتساوى زخم الثمرة مع زخم الأرض.
• بعد الاصطدام، تتوقف الثمرة عن الحركة، بينما تتحرك الأرض بسرعة صغيرة جدًا.

أمثلة:

• رصاصة صغيرة تسير بسرعة عالية لها زخم أكبر من شاحنة كبيرة تسير بسرعة بطيئة.
• كرة صغيرة تسير بسرعة عالية لها زخم أكبر من كرة كبيرة تسير بسرعة بطيئة.