تطبيقات على حفظ الزخم الخطي

تتحرك سيارة صغيرة كتلتها ($1 \times 10^3 \text{ kg}$) على طريق أفقية بسرعة ($10 \text{ m/s}$) باتجاه الشرق، اصطدمت بشاحنة كتلتها ($4 \times 10^3 \text{ kg}$) تتحرك على الطريق نفسها، فالتحمتا معًا وتحركتا بسرعة ($2 \text{ m/s}$) باتجاه الغرب. معتمدًا على هذه البيانات؛ أجيب عن الفقرات الثلاث الآتية: ما الزخم الكلي للنظام المكوّن من الشاحنة والسيارة قبل التصادم؟

عربة ⁦(A)⁩ كتلتها $(m)$ تنزلق على مسار أفقي مستقيم أملس بسرعة $(v)$ باتجاه $(x-)$، اصطدمت بعربة أخرى ⁦(B)⁩ كتلتها $(2m)$ تنزلق على المسار نفسه بسرعة $(v)$ باتجاه $(x+)$. إذا علمتُ أن العربتين التحمتا معًا بعد التصادم وتحركتا على المسار نفسه؛ الطاقة الحركية للنظام المكوّن من العربتين قبل التصادم بدلالة كل من $(m)$ و $(v)$ تساوي

تتحرك سيارة صغيرة كتلتها ($1 \times 10^3 \text{ kg}$) على طريق أفقية بسرعة ($10 \text{ m/s}$) باتجاه الشرق، اصطدمت بشاحنة كتلتها ($4 \times 10^3 \text{ kg}$) تتحرك على الطريق نفسها، فالتحمتا معًا وتحركتا بسرعة ($2 \text{ m/s}$) باتجاه الغرب. معتمدًا على هذه البيانات؛ أجيب عن الفقرات الثلاث الآتية: ما التغير في الطاقة الحركية للنظام نتيجة التصادم؟

عربة مدفع كتلتها والقذيفة بداخلها $(500\text{ kg})$ تتحرك على سكة حديد أفقية، كما في الشكل. أطلقت العربة قذيفةً كتلتها $(20\text{ kg})$ بسرعة $(200\text{ m/s})$ شرقًا، فأصبحت سرعة العربة بعد الإطلاق $(5\text{ m/s})$ شرقًا. إذا علمتُ أن نظام العربة والقذيفة معزول؛ فإن مقدار سرعة النظام قبل الإطلاق مباشرةً بوحدة $(m/s)$

تتحرك سيارة صغيرة كتلتها ($1 \times 10^3 \text{ kg}$) على طريق أفقية بسرعة ($10 \text{ m/s}$) باتجاه الشرق، اصطدمت بشاحنة كتلتها ($4 \times 10^3 \text{ kg}$) تتحرك على الطريق نفسها، فالتحمتا معًا وتحركتا بسرعة ($2 \text{ m/s}$) باتجاه الغرب. معتمدًا على هذه البيانات؛ أجيب عن الفقرات الثلاث الآتية: ما سرعة الشاحنة قبل التصادم مباشرة؟

عربة ⁦(A)⁩ كتلتها $(m)$ تنزلق على مسار أفقي مستقيم أملس بسرعة $(v)$ باتجاه $(x-)$، اصطدمت بعربة أخرى ⁦(B)⁩ كتلتها $(2m)$ تنزلق على المسار نفسه بسرعة $(v)$ باتجاه $(x+)$. إذا علمتُ أن العربتين التحمتا معًا بعد التصادم وتحركتا على المسار نفسه؛ سرعة الجسم الناتج عن التحام العربتين بعد التصادم بدلالة $(v)$ تساوي

أُسقطت كرة كتلتها ($0.2 \text{ kg}$) نحو الأسفل فاصطدمت بسطح الأرض بسرعة ($4 \text{ m/s}$)، وارتدت إلى الأعلى بسرعة ($3 \text{ m/s}$)، معتمدًا على هذه البيانات؛ إن الدفع الذي تأثرت به الكرة خلال فترة تلامسها مع الأرض بوحدة ⁦(N.s)⁩ يساوي

أُسقطت كرة كتلتها ($0.2 \text{ kg}$) نحو الأسفل فاصطدمت بسطح الأرض بسرعة ($4 \text{ m/s}$)، وارتدت إلى الأعلى بسرعة ($3 \text{ m/s}$)، معتمدًا على هذه البيانات؛ إن التغير في الطاقة الحركية للكرة بوحدة جول ⁦(J)⁩ يساوي

كرتان من المعجون؛ الأولى كتلتها $(2\text{ kg})$ تتحرك بسرعة $(5\text{ m/s})$ باتجاه الشرق، فتصطدم بالكرة الثانية وكتلتها $(3\text{ kg})$ تتحرك بسرعة $(4\text{ m/s})$ باتجاه الغرب. بعد التصادم التحمت الكرتان معًا، إن سرعتها بوحدة $(m/s)$

تتحرك قذيفة كتلتها ($5 \text{ kg}$) بسرعة أفقية ($200 \text{ m/s}$) شرقًا، إذا انشطرت إلى جزأين؛ أحدهما كتلته ($3 \text{ kg}$) واصل حركته بالاتجاه نفسه وبسرعة ($100 \text{ m/s}$). فإن سرعة الجزء الثاني بوحدة ⁦(m/s)⁩ تساوي

كرة ⁦(A)⁩ كتلتها $(0.8\text{ kg})$ تتحرك بسرعة $(5\text{ m/s})$ شرقًا؛ اصطدمت بكرة ساكنة ⁦(B)⁩ كتلتها $(2.4\text{ kg})$ تصادمًا مرنًا. طاقة حركة الكرة ⁦(B)⁩ بعد التصادم مباشرة جول $(J)$ تساوي

كرة ⁦(A)⁩ كتلتها $(0.8\text{ kg})$ تتحرك بسرعة $(5\text{ m/s})$ شرقًا؛ اصطدمت بكرة ساكنة ⁦(B)⁩ كتلتها $(2.4\text{ kg})$ تصادمًا مرنًا. سرعة الكرة ⁦(B)⁩ بعد التصادم مباشرة بوحدة $(m/s)$

يركض عمر بسرعة ($4.0 \text{ m/s}$) شرقًا، ويقفز في عربة كتلتها ($90.0 \text{ kg}$) تتحرك بسرعة ($1.5 \text{ m/s}$) شرقًا. إذا علمتُ أن كتلة عمر ($60.0 \text{ kg}$)؛ فما سرعة عمر والعربة معًا؟

كرة ⁦(A)⁩ تتحرك بسرعة ($2 \text{ m/s}$) غربًا؛ فتصطدم بكرة أخرى ساكنة ⁦(B)⁩ مماثلة لها تصادمًا مرنًا في بُعد واحد. إذا توقفت الكرة ⁦(A)⁩ بعد التصادم، فإن سرعة الكرة ⁦(B)⁩ بعد التصادم تساوي

تقفز شذى من قارب ساكن على سطح الماء كتلته ($300 \text{ kg}$) إلى الشاطئ بسرعة أفقية مقدارها ($3 \text{ m/s}$). إذا علمتُ أن كتلة شذى ($50 \text{ kg}$) فما سرعة القارب؟