14.4 : حفظ كمية الحركة الخطية لنظام من الجسيمات

في عالم البلياردو الديناميكي، هناك تفاعل رائع بين القوى يتحكم في حركة الكرات الرئيسية والكرات الثابتة. عندما تصطدم الكرة البيضاء بكرة ثابتة، يتم تبادل الزخم الخطي. تنقل الكرة البيضاء جزءًا من زخمها الخطي إلى الكرة الثابتة، مما يتسبب في تباطؤ الكرة الرئيسية أثناء بدء حركة الكرة الثابتة.

تكون القوة الدافعة المؤثرة خلال هذا التفاعل قصيرة المدة للغاية، مما يجعل نبضها ضئيلًا. عند النظر في نظام من الجسيمات المتحركة، فإن مجموع النبضات الخارجية له أهمية كبيرة. إذا كان هذا المجموع يساوي الصفر، فإن مبدأ الدفع الخطي والزخم يبدأ في العمل، مما يوضح بشكل أنيق الحفاظ على الزخم الخطي. يجد هذا المبدأ تطبيقًا واسع النطاق في السيناريوهات التي تتضمن تصادمات أو تفاعلات بين الجسيمات.

ضمن تحليل الزخم والاندفاع، يمكن تصنيف القوى على أنها مندفعة أو غير مندفعة. القوى المندفعة، على الرغم من مدتها القصيرة، تحرض على تغييرات كبيرة في الزخم. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الاصطدام القوي بين كرة متحركة وأخرى ثابتة في لعبة البلياردو،مِمَّا يُؤدِّي إِلى تَحوّل ُفوري في الزخم لكلا المجالين.

وعلى العكس من ذلك، تعمل القوى غير المندفعة على مدى فترات طويلة، متجاوزة الإطار الزمني للتصادم. تؤثر هذه القوى، التي تتمثل في الاحتكاك بين الكرات والطاولة، بشكل طفيف على الزخم ولكنها باهتة مقارنة بالتأثير التحويلي لقوى الاصطدام.