03 1-3 القوى الدفعية والتصادم
القوى الدفعية
- القوة الدفعية قوة كبيرة جدًّا تؤثر في الجسم خلال زمن قصير جدًّا، كضرب كرة بمضرب أو اصطدام سيارة بحائط.
- تُنتج هذه القوى تغيرًا كبيرًا في السرعة، وتسمى الحركة الناتجة حركة دفعية.
- في هذه الحالة يصعب معرفة القوة اللحظية، فنستخدم الدفع والتغير في كمية الحركة لإيجاد متوسط القوة.
- يزداد زمن التلامس عند استخدام المواد المرنة (الوسائد الهوائية، حشو الأحذية)، فتقل القوة المتوسطة لنفس الدفع.
- ارتداد الكرات بعد اصطدامها بالأرض يختلف حسب مادتها، لأن التغير في كمية الحركة يختلف.
تصادم جسم بالأرض
- عند سقوط جسم على الأرض وتوقفه، يؤثر عليه رد فعل الأرض لأعلى ووزنه لأسفل.
- معادلة الدفع (الاتجاه الموجب لأعلى): .
✍️ أمثلة محلولة
مثال 6: سقط جسم كتلته 0.5 كجم من السكون من ارتفاع 19.6 م على أرض أفقية، وتوقف خلال 0.1 ث. أوجد متوسط رد فعل الأرض. الحل:
- سرعة الوصول: م/ث (لأسفل)
- والوزن نيوتن
- ومنها نيوتن.
مثال 7: منحنى (القوة - الزمن) لضربة على كرة على شكل مثلث قاعدته 0.02 ث وأقصى قوة 200 نيوتن. أوجد دفع الضربة. الحل:
- الدفع = مساحة المثلث نيوتن.ث.