14.1 : مبدأ الدفع الخطي وكمية الحركة لجسيم واحد

الزخم الخطي هو مفهوم أساسي في الفيزياء يصف حركة الجسم. إنها كمية متجهة، حجمها يساوي حاصل ضرب كتلتها في سرعتها، واتجاهها على طول سرعة الجسم. من ناحية أخرى، الدفع الخطي، المعروف أيضًا باسم دفعة الزخم، هو مفهوم في الفيزياء يتعلق بالتغير في الزخم الخطي لجسم ما. الدفع هو كمية متجهة يتم تعريفها على أنها حاصل ضرب القوة في الزمن الذي يتم خلاله تطبيق القوة.

من خلال الخوض في معادلة الحركة لجسيم كتلته "m" في إطار بالقصور الذاتي، يتم قياس التسارع والسرعة. يؤدي دمج هذه المعادلة مع مرور الوقت وإعادة ترتيب المصطلحات إلى الحصول على صيغة تجسد مبدأ الدفع الخطي والزخم. يؤكد هذا المبدأ على أن مجموع الزخم الأولي للجسيم وجميع النبضات المطبقة خلال إطار زمني محدد يساوي الزخم النهائي. يتم تسهيل التصور من خلال الرسوم البيانية الدافع والزخم. تصور مخططات الزخم اتجاه وحجم الزخم الأولي والنهائي، في حين أن مخطط النبضات يحدد النبضات في نقاط مختلفة على طول مسار الجسيم.

لمزيد من التوضيح، يمكن ترجمة هذا المبدأ إلى ثلاث معادلات عددية عن طريق تحليل المتَّجهات إلى مكونات. يجسد هذا النهج التحليلي جوهر ديناميكيات الجسيمات ويضع أساسًا لفهم سيناريوهات العالم الحقيقي التي تتضمن تفاعلات الحركة والقوة.