شرح التصادمات – فيزياء توجيهي فلسطين

آخر تحديث: ٢٥ تشرين الأول 2026

محتويات الموضوع (١٣)

شرح الموضوع

يفقد مئات الآلاف من الناس أرواحهم سنوياً في العالم بسبب تصادم المركبات على الطرق، فكيف تفيدنا الفيزياء في الحد من حوادث الطرق، والآثار الناتجة عنها؟

الفصل الثاني: التصادمات ⁦(Collisions)⁩

المقارنة بين الأنواع المختلفة من التصادمات من حيث حفظ الطاقة الحركية.
إعطاء أمثلة حياتية متنوعة على أنواع التصادمات.
بيان أهمية دراسة التصادمات في الحياة اليومية.
تطبيق قوانين حفظ الزخم، وحفظ الطاقة الحركية في حل مسائل متنوعة.

1-2 التصادم ⁦(Collision)⁩

التصادم: متى نعدّ النظام معزولاً؟

تزخر الطبيعة بأمثلة كثيرة على التصادم:

في العالم الجاهري: تصادم كرات البلياردو، والكرات الزجاجية، والسيارات وغيرها.
في العالم المجهري: تصادم جزيئات الغاز بعضها مع بعض ومع جدران الوعاء الذي يحويها، وتصادم النيوترونات مع أنوية الذرات في التفاعلات النووية.

وعند التصادم يكون التفاعل المتبادل بين الأجسام المتصادمة في النظام غالباً أكبر بكثير من التفاعل بين النظام والمحيط، عندها يمكننا إهمال أي قوى أخرى خلال فترة التصادم القصيرة.
وبذلك يُعد النظام معزولاً، ويكون الزخم الكلي محفوظاً.

وتأتي أهمية دراسة التصادم بين الأجسام المختلفة في الحياة العملية:
كونه أساساً لكثير من الألعاب الرياضية والترفيهية.
كما تفيد في تحليل حوادث السير، وتعطي معلومات عن طبيعة الأجسام المتصادمة ومرونتها.
وأسهمت دراسة نتائج تصادم الجسيمات الأولية في بناء النماذج الذرية.

2-2 أنواع التصادمات

أنواع التصادمات: ماذا يحدث للطاقة الحركية؟

في أي نظام معزول ميكانيكياً يكون الزخم محفوظاً، فهل يعتبر التصادم نظاماً معزولاً، وهل جميع التصادمات متماثلة؟
نتيجة التصادم ليست دائماً واحدة، فهي لا تتأثر بحفظ الزخم فقط وإنما تتأثر بطبيعة القوى المؤثرة أثناء التصادم.

ملاحظة

نشاط (2-1): أنواع التصادمات

حدد ارتفاعاً ليكن $1\ \text{m}$ ثم أسقط منه الكرات المختلفة الواحدة تلو الأخرى على سطح صلب أملس.
لاحظ الارتفاع الذي ارتدت إليه كل من الكرات بعد اصطدامها بالسطح، وسجل النتائج.
كرر المحاولة من ارتفاعات مختلفة. ماذا تلاحظ؟
هل هناك علاقة بين الطاقة الحركية التي ترتد بها الكرة والارتفاع الذي تصل إليه؟
ما تحولات الطاقة من لحظة سقوط الكرة حتى ارتدادها ووصولها إلى أقصى إرتفاع؟
إن النقص في طاقة وضع كل كرة من الكرات بين الارتفاع الذي سقطت منه والارتفاع الذي ارتدت إليه يمثل مقدار الطاقة الحركية التي فقدتها نتيجة التصادم حسب قانون حفظ الطاقة. لاحظت من النشاط السابق أن هناك تفاوتاً في الارتفاعات التي وصلت إليها الكرات المختلفة بعد ارتدادها، ما يدل على تفاوت في مقدار النقص في طاقة الحركة لهذه الكرات عند اصطدامها بالسطح.

كرر المحاولة من ارتفاعات مختلفة. ماذا تلاحظ؟

هل هناك علاقة بين الطاقة الحركية التي ترتد بها الكرة والارتفاع الذي تصل إليه؟

ما تحولات الطاقة من لحظة سقوط الكرة حتى ارتدادها ووصولها إلى أقصى إرتفاع؟

يسمى التصادم مرناً في حال عدم وجود أي نقص في هذه الطاقة نتيجة للتصادم.
أما في حال نقصان الطاقة الحركية فيكون التصادم غير مرن.

أناقش:

التصادم المرن: ما الذي يبقى محفوظاً؟

ملاحظة

نشاط (2-2): التصادم المرن

قم بتجهيز السكة الهوائية كما تعلمت في الصف الحادي عشر.
ضع عربتين لهما نفس الكتلة على السكة مثبتاً بهما نوابض (حلقات التصادم) ليسهل ارتدادهما عند التصادم.
ضع إحدى العربتين خارج البوابة الضوئية والأخرى بين البوابتين الضوئيتين.
قم بتشغيل مضخة الهواء لتقليل الاحتكاك.
ادفع العربة الأولى ⁦(m1)⁩ بحيث تمر من البوابة الضوئية الأولى، وسجل زمن مرورها عبر البوابة الأولى ⁦(t1i)⁩، ثم احسب سرعتها ولتكن ⁦(v1i)⁩.
لاحظ ماذا يحدث عند اصطدام العربة الأولى بالعربة الثانية الساكنة التي كتلتها ⁦(m2)⁩.
سجل زمن مرور العربة الثانية عبر البوابة الضوئية ⁦(t2f)⁩، ثم احسب سرعتها ⁦v2f⁩.
كرر الخطوات السابقة بتغيير كتلة العربة الأولى ⁦m1⁩ مرة وكتلة العربة الثانية ⁦m2⁩ مرة أخرى، وسجل النتائج.
كرر الخطوات السابقة بتغيير اتجاه حركة كل من العربتين، وسجل النتائج.

الحالة	m1(g)	m2(g)	t1i(s)	t1f(s)	t2f(s)	v1i(cm/s)	v1f(cm/s)	v2f(cm/s)
m1 = m2
m1 > m2
m1 < m2

الحالة	p1i	p1f	p2f	∑pi	∑pf
m1 = m2
m1 > m2
m1 < m2

الحالة	Ki1	Kf1	Ki2	Kf2	∑Ki	∑Kf	∑Kf/∑Ki
m1 = m2
m1 > m2
m1 < m2

إن مقدار التغير في الزخم لكل من العربتين:

\Delta P_1 = P_{1f} - P_{1i}

\Delta P_1 = m_1 v_{1f} - m_1 v_{1i}

\Delta P_2 = m_2 v_{2f} - m_2 v_{2i}

$v_{1i}$ : سرعة الجسم الأول قبل التصادم مباشرة.
$v_{2i}$ : سرعة الجسم الثاني قبل التصادم مباشرة.
$v_{1f}$ : سرعة الجسم الأول بعد التصادم مباشرة.
$v_{2f}$ : سرعة الجسم الثاني بعد التصادم مباشرة.

إذن: وحسب القانون الثالث لنيوتن:

F_{21} = -F_{12}

\frac{\Delta P_1}{\Delta t} = -\frac{\Delta P_2}{\Delta t}

أي أن التغير في زخم كلتا العربتين:

\Delta P_1 + \Delta P_2 = 0

m_1 v_{1f} - m_1 v_{1i} + m_2 v_{2f} - m_2 v_{2i} = 0

m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} = m_2 v_{2i} + m_1 v_{1i} \quad (2-1)

نستنتج مما سبق أنه في النظام المعزول يكون الزخم للنظام قبل التصادم مباشرة يساوي الزخم له بعد التصادم مباشرة.
كذلك فإن مجموع الطاقة الحركية للعربتين قبل التصادم مباشرة يساوي مجموع الطاقة الحركية لهما بعد التصادم مباشرة؛ وهذا يعني أن الطاقة الحركية محفوظة.

\sum K_i = \sum K_f

\frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2 = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2 \quad (2-2)

من خلال حساب التغير في الزخم للعربتين قبل التصادم مباشرة، وكذلك بعد التصادم مباشرة. ماذا تلاحظ؟ كيف تفسر ذلك؟

اكتب علاقة رياضية توضح حفظ الزخم للعربتين.

احسب التغير في الطاقة الحركية للنظام ثم دون ماذا تلاحظ، بم تفسر ذلك؟

هل تختلف النتيجة التي حصلت عليها من النشاط إذا كانت العربتان قبل التصادم تتحركان باتجاهين متعاكسين؟

هل تختلف النتيجة التي حصلت عليها من النشاط السابق إذا كانت كتلة العربات مختلفة؟

وتستخدم المعادلات السابقة لحساب سرعة الكرتين بعد التصادم مباشرة.
ويمكن استنتاج علاقة جديدة لحل الأسئلة من المعادلتين السابقتين بكتابة معادلة حفظ الزخم بالصورة:

m_1 (v_{1i} - v_{1f}) = m_2 (v_{2f} - v_{2i}) \quad (2-A)

وكتابة معادلة الطاقة الحركية بالصورة:

m_1 (v_{1i}^2 - v_{1f}^2) = m_2 (v_{2f}^2 - v_{2i}^2) \quad (2-B)

لكن، $(a^2 - b^2) = (a - b)(a + b)$
يمكن كتابة المعادلة ⁦(2-B)⁩ على الصورة:

m_1 (v_{1i} - v_{1f})(v_{1i} + v_{1f}) = m_2 (v_{2f} - v_{2i})(v_{2f} + v_{2i}) \quad (2-C)

وبقسمة طرفي المعادلة ⁦(2-C)⁩ على ⁦(2-A)⁩:

(v_{1i} + v_{1f}) = (v_{2i} + v_{2f}) \rightarrow v_{1i} - v_{2i} = v_{2f} - v_{1f}

\rightarrow v_{1i} - v_{2i} = -(v_{1f} - v_{2f})

v_{12i} = -v_{12f} \quad (2-3)*

نشاط (2-2) التصادم المرن

$v_{12i}$ : تعني سرعة الجسم الأول بالنسبة للجسم الثاني قبل التصادم مباشرة.
$v_{12f}$ : تعني سرعة الجسم الأول بالنسبة للجسم الثاني بعد التصادم مباشرة.
وكذلك، نستنتج منها أنه في حالة التصادم المرن في بُعد واحد فإن السرعة النسبية للجسمين قبل التصادم تساوي السرعة النسبية للجسمين بعد التصادم في المقدار وتعاكسها في الاتجاه.
ويمكن استخدام المعادلة (2-3) بدل قانون حفظ الطاقة الحركية.
إشتقاق العلاقة (2-3) غير مطلوب.

أناقش:

ما العلاقة بين الدفع الذي يسببه كل من الجسمين في الآخر؟

لماذا نعبر عن القوة المتبادلة بين الجسمين بمتوسط القوة بينهما أثناء التصادم؟

مثال (1)

كرة كتلتها $0.4\ \text{kg}$ وسرعتها $3\ \text{m/s}$ تتصادم تصادماً مرناً وبشكل مباشر مع كرة أخرى ساكنة كتلتها $0.6\ \text{kg}$ .

جد سرعة كل من الكرتين بعد التصادم مباشرة.

التصادم غير المرن: إلى أين تذهب الطاقة المفقودة؟

من النشاط السابق، الصوت الذي سمعته عند تصادم كرات الزجاج، والتشوه الذي حدث لكرات الصلصال الرطب يتطلب شغلاً لإنجازه، ومصدر هذا الشغل هو الطاقة الحركية للنظام قبل التصادم.
أي أن الطاقة المفقودة تتحول إلى أشكال أخرى للطاقة وهذا هو التصادم غير المرن.
وكغيره من أنواع التصادمات يحقق قانون حفظ الزخم.

\sum P_f = \sum P_i

m_1 v_{1f} + m_2 v_{2f} = m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i}

إذا تصادم جسمان أو أكثر فإن المجموع الاتجاهي للزخم قبل التصادم يساوي المجموع الاتجاهي للزخم بعد التصادم.
مجموع الطاقة الحركية للجسمين قبل التصادم =

(\frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2)

مجموع الطاقة الحركية للجسمين بعد التصادم =

(\frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2)

التغير في الطاقة الحركية للجسمين =

\Delta K = \sum K_f - \sum K_i

\Delta K = (\frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2) - (\frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2)

هل سمعت صوتاً لتصادم كرات الزجاج؟

ما التغير الذي طرأ على شكل كرات الصلصال الرطب؟

ما أشكال فقدان الطاقة الحركية نتيجة التصادم؟

علام يعتمد مقدار الطاقة الحركية المفقودة نتيجة التصادم؟

أذكر أمثلة من الحياة اليومية على أنواع التصادم محدداً نوعه بناءً على ما سبق.

مثال (2)

التصادم عديم المرونة: جسمان يتحركان كجسم واحد

أما عندما يصطدم الجسمان ويلتحمان ويتحركان كجسم واحد بعد التصادم، ويصبح لهما سرعة واحدة.
حيث تبقى كمية التحرك محفوظة بينما هناك نقصان للطاقة الحركية، وهذا النقص يتحول إلى أشكال أخرى للطاقة فإن هذا التصادم يسمى عديم المرونة، ومن الأمثلة عليه تصادم السهم وقرص التصويب المعلق عندما يستقر فيه.

ملاحظة

نشاط (2-4): التصادم عديم المرونة

مستخدماً قطعتين من الخيط متساويتين في الطول ثبت كل كرة بقطعة من الخيط مستخدماً الشريط اللاصق.
ثبت ورقة بيضاء على السبورة مستخدماً الشريط اللاصق.
امسك طرفي الخيطين بشكل تتدلى فيه الكرتان أمام الورقة المثبتة على السبورة.
ثبت قطعة المعجون على إحدى الكرتين من مكان يسمح للكرتين بالالتصاق تماماً.
اسحب الكرة الثانية حتى ارتفاع معين عن مستوى الكرة الأولى.
ضع علامة بالقلم تدل على موقع كل من الكرتين على الورقة.
أطلق الكرة الثانية لتصطدم بالأولى وتلتصق بها، وعندما تتحركان معاً ضع علامة باستخدام القلم على الورقة، لتدل على أقصى ارتفاع تصل إليه الكرتان معاً.
مستخدماً المسطرة المترية قم بقياس الإزاحتين.
كرر المحاولة على ارتفاعات مختلفة.
كرر المحاولة مستخدماً أنواعاً أخرى من الكرات المتساوية الكتلة.

رقم المحاولة	كتلة كل من الكرتين	ارتفاع الكرة الأولى	أقصى ارتفاع تصل إليه الكرتان معاً	طاقة الوضع قبل الإفلات للأولى	طاقة الوضع عند أقصى ارتفاع بعد التصادم

ماذا تلاحظ؟

مجموع الزخم للجسمين قبل التصادم مباشرة = مجموع الزخم للجسمين بعد التصادم مباشرة

\sum P_i = \sum P_f

m_1 v_{1i} + m_2 v_{2i} = (m_1 + m_2) v_f \quad (2-4)

عندما تكون الكرتان متساويتين في الكتلة وإحداهما ساكنة (على اعتبار سرعة الكرة المتحركة ⁦v)⁩، فإن

mv_1 + mv_2 = (m + m) v_f

mv = 2m v_f

v = 2 v_f

v_f = \frac{1}{2} v

أي أن المجموعة تتحرك بسرعة تساوي نصف سرعتها قبل التصادم.
ومن قوانين حفظ الطاقة الميكانيكية فإن الكرتان ستصلان بعد التصادم إلى ارتفاع $h'$ ، ويساوي ربع الارتفاع الذي أفلتت منه الكرة الأولى قبل التصادم ⁦h⁩.

h' = \frac{1}{4} h

سؤال: أثبت العلاقة $h' = \frac{1}{4} h$ رياضياً.

من الأمثلة على التصادم عديم المرونة

مثال (3)

يتحرك جسم كتلته $16\ \text{kg}$ في الاتجاه السيني الموجب بسرعة $3\ \text{m/s}$ ، ويتحرك جسم آخر كتلته $4\ \text{kg}$ في الاتجاه السيني السالب بسرعة $5\ \text{m/s}$ ، يصطدم الجسمان بشكل مباشر، ويلتحمان، جد سرعتهما بعد الاصطدام مباشرة.

3-2 التصادم في بعدين

التصادم في بعدين: الزخم في كل اتجاه

إذا راقبت حركة كرات البلياردو أو حادث سير على مفترق طرق، لعلك لاحظت أن حركة الكرات أو السيارات قبل التصادم وكذلك بعده لم تكن على خط واحد، بل كانت تصنع زوايا بعضها مع بعض، أي التصادم في بعدين.

\sum P_{ix} = \sum P_{fx}

m_1 v_{1ix} + m_2 v_{2ix} = m_1 v_{1fx} + m_2 v_{2fx} \quad (2-5)

\sum P_{iy} = \sum P_{fy}

m_1 v_{1iy} + m_2 v_{2iy} = m_1 v_{1fy} + m_2 v_{2fy} \quad (2-6)

m_1 v_{1ix} + m_2 v_{2ix} = m_1 v_{1f} \cos \theta + m_2 v_{2f} \cos \beta

m_1 v_{1iy} + m_2 v_{2iy} = m_1 v_{1f} \sin \theta + m_2 v_{2f} \sin \beta

\sum K_i = \frac{1}{2} m_1 v_{1i}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2i}^2

\sum K_f = \frac{1}{2} m_1 v_{1f}^2 + \frac{1}{2} m_2 v_{2f}^2

وفي حال التحم الجسمان بعد التصادم مباشرة:

\sum P_{xi} = \sum P_{xf}

m_1 v_{1ix} + m_2 v_{2ix} = (m_1 + m_2) v_{fx}

\sum P_{yi} = \sum P_{yf}

m_1 v_{1iy} + m_2 v_{2iy} = (m_1 + m_2) v_{fy}

حيث:

v_{fx} = v_f \cos \theta

v_{fy} = v_f \sin \theta

مثال (4)

كرة كتلتها $3\ \text{kg}$ تتحرك بسرعة $5\ \text{m/s}$ نحو المحور السيني الموجب، فتصطدم بكرة أخرى كتلتها $2\ \text{kg}$ متحركة بسرعة $3\ \text{m/s}$ تجاه المحور الصادي السالب، إذا التحمتا معاً، جد مقدار واتجاه سرعتهما بعد الاصطدام مباشرة.

أسئلة الفصل

أسئلة الفصل: جرّب نفسك

س1-1 تدافع صديقان في صالة تزلج بحيث تحركا في اتجاهين متعاكسين، إذا كانت كتلة أحدهما $55\ \text{kg}$ وتحرك بسرعة $3\ \text{m/s}$ وكتلة الآخر $50\ \text{kg}$ وتحرك بسرعة $3.3\ \text{m/s}$ ، إن التغير في الزخم للصديقين معاً بوحدة ⁦(kg.m/s)⁩:

أ. 165

ب. 330

ج. 1050

د. 0

س1-2 في الشكل المجاور ⁦(A, B, C)⁩ ثلاث كرات زجاجية متماثلة. إذا تحركت الكرة ⁦(A)⁩ بسرعة مقدارها $6\ \text{m/s}$ نحو الكرتين ⁦(B, C)⁩ الساكنتين والمتلامستين فاصطدمت بالكرة ⁦(B)⁩ تصادماً مرناً - بإهمال الاحتكاك - فإنه بعد التصادم مباشرة:

أ. تسكن الكرتان ⁦(A)⁩ و ⁦(B)⁩ وتتحرك الكرة ⁦(C)⁩ بسرعة $6\ \text{m/s}$ .

ب. تسكن الكرتان ⁦(A)⁩ و ⁦(B)⁩ وتتحرك الكرة ⁦(C)⁩ بسرعة $3\ \text{m/s}$ .

ج. تسكن الكرة ⁦(A)⁩ وتتحرك الكرتان ⁦(B)⁩ و ⁦(C)⁩ بسرعة $2\ \text{m/s}$ .

د. تتحرك الكرات الثلاث بسرعة مقدارها $2\ \text{m/s}$ .

س1-3 إذا ركل رائد فضاء حجراً صغيراً وهو في الفضاء الخارجي، أي العبارات الآتية صحيحة:

أ. يتحرك رائد الفضاء والحجر بنفس السرعة ولكن باتجاهين متعاكسين.

ب. يتحرك رائد الفضاء والحجر بسرعتين مختلفتين مقداراً ولكن بالاتجاه نفسه.

ج. يتحرك رائد الفضاء بسرعة أقل من سرعة الحجر وباتجاه معاكس لحركة الحجر.

د. لا يتحرك أي منهما.

س1-4 جسمان ⁦A⁩، ⁦B⁩ لهما نفس الكتلة إذا كان زخم ⁦A⁩ مثلي زخم ⁦B⁩، فإن:

أ. $K_A = 2 K_B$

ب. $K_A = 4 K_B$

ج. $K_A = \frac{1}{2} K_B$

د. $K_A = \frac{1}{4} K_B$

س1-5 تصادم جسم كتلته ⁦m⁩ وسرعته ⁦v⁩ تصادماً عديم المرونة بجسم آخر ساكن مماثل له في الكتلة، فإن الطاقة الضائعة:

أ. $\frac{1}{2} mv^2$

ب. $\frac{1}{4} mv^2$

ج. $\frac{3}{4} mv^2$

د. $mv^2$

س1-6 في التصادم عديم المرونة تكون النسبة بين الطاقة الحركية للنظام قبل التصادم إلى الطاقة الحركية للنظام بعد التصادم:

أ. أقل من واحد

ب. واحداً

ج. أكبر من واحد

د. صفراً

س1-7 أي الكميات الفيزيائية تبقى محفوظة دائماً في أية عملية تصادم في نظام معزول؟

أ. طاقة الحركة

ب. الزخم

ج. السرعة

د. الطاقة الميكانيكية

عندما يصطدم جسمان مختلفان في الكتلة فإن الدفع الذي يؤثر به كل جسم على الآخر:

أ. متساوٍ في المقدار ومتعاكس في الاتجاه لكل أنواع التصادمات.

ب. متساوٍ في المقدار ومتعاكس في الاتجاه للتصادمات المرنة فقط.

ج. متساوٍ لكل أنواع التصادمات.

د. متساوٍ في المقدار ومتعاكس في الاتجاه للتصادمات عديمة المرونة فقط.

س1-9 أي العبارات الآتية ليست صحيحة لجميع أنواع التصادمات في نظام معزول؟

أ. يكون أحد الجسمين على الأقل متحركاً.

ب. الطاقة الحركية للنظام محفوظة.

ج. قد لا يتلامس الجسمان المتصادمان.

د. الزخم للنظام محفوظ.

س1-10 اصطدم جسم ⁦A⁩ كتلته $m_1$ متحرك بسرعة $v_1$ بكرة كتلتها $m_2$ وسرعتها $v_2$ حيث: ( $m_1 < m_2$ , $v_1 > v_2$ ) تصادماً عديم المرونة، إن التغير في الزخم:

أ. يكون أكبر للجسم ⁦A⁩ منه للكرة.

ب. يكون أكبر للكرة منه للجسم ⁦A⁩.

ج. متساوٍ في المقدار متعاكس في الاتجاه.

د. متساوٍ لكل منهما مقداراً فقط.

س2 ماذا نعني بقولنا: إن جسمين اصطدما تصادماً مرناً؟

س3 علل:

هناك فقد كبير للطاقة الحركية في التصادم عديم المرونة.

إذا سقطت كرة من الطين تجاه أرضية صلبة فإنها لا ترتد بشكل ملحوظ.

س4 جسم سرعته $55\ \text{m/s}$ وكتلته $m_1$ تصادم تصادماً مرناً مع جسم آخر ساكن كتلته $5\ \text{kg}$ ، وبعد التصادم تحرك الجسم الأول في الاتجاه المعاكس بسرعة $20\ \text{m/s}$ ، احسب كلاً من:

كتلة الجسم الأول.

سرعة الجسم الثاني بعد التصادم مباشرة.

س5 عربة قطار كتلتها $2000\ \text{kg}$ تتحرك على قضبان مستقيمة أفقية بسرعة $2\ \text{m/s}$ اصطدمت بها عربة أخرى كتلتها $3000\ \text{kg}$ تسير بالاتجاه نفسه وبسرعة $5\ \text{m/s}$ ، وتحركتا معاً كجسم واحد، فما مقدار السرعة المشتركة بعد التصادم.

س6 اصطدمت رصاصة كتلتها $20\ \text{g}$ بقطعة خشبية معلقة كتلتها $980\ \text{g}$ فاستقرت بها، وارتفعت المجموعة عن وضع الاتزان $10\ \text{cm}$ ، احسب سرعة الرصاصة قبل الاصطدام مباشرة.

س7 جسمان لهما نفس الكتلة وبنفس مقدار السرعة يسيران بحيث يصنعان بينهما زاوية، اصطدما وكونا جسماً واحداً وتحركا بنصف مقدار سرعتهما الأصلية أوجد الزاوية بينهما قبل الاصطدام مباشرة.

س8 كرة كتلتها $1\ \text{kg}$ تتحرك بسرعة $10\ \text{m/s}$ تصطدم بكرة أخرى كتلتها $2\ \text{kg}$ ، وتتحرك بسرعة $1\ \text{m/s}$ في الاتجاه نفسه كما في الشكل، جد:

الزاوية بين اتجاه حركة الكرتين بعد التصادم مباشرة.

نوع التصادم.

س9 أطلقت رصاصة كتلتها $30\ \text{g}$ بسرعة $500\ \text{m/s}$ على قطعة خشبية ساكنة معلقة كبندول كتلته $0.75\ \text{kg}$ فاخترقتها، وخرجت منها بسرعة $100\ \text{m/s}$ ، جد كلاً من:

سرعة القطعة الخشبية بعد الاصطدام مباشرة.

مقدار الطاقة الحركية المفقودة.

س10 في الشكل تنزلق الكتلتان $2\ \text{kg}$ ، $4\ \text{kg}$ من السكون من ارتفاع $5\ \text{m}$ على مستوى أملس إذا اصطدمتا تصادماً مرناً، جد:

سرعة كل من الكرتين قبل التصادم مباشرة.

سرعة كل من الكرتين بعد التصادم مباشرة.

أقصى ارتفاع تصل إليه كل من الكرتين بعد الاصطدام مباشرة.

س11 تنزلق كتلة $5\ \text{kg}$ من السكون من ارتفاع $5\ \text{m}$ على مسار أملس، وعند أسفل المسار تصطدم اصطداماً مرناً بكرة أخرى ساكنة كتلتها $10\ \text{kg}$ ، جد أقصى ارتفاع تصل إليه الكتلة الأولى $m_1$ بعد الاصطدام مباشرة.

س10: كتلتان تنزلقان من ارتفاع 5 m — س10: كتلتان تنزلقان من ارتفاع ⁦5 m⁩

تعريفات أساسية

التصادم: تأثير متبادل بين جسمين أو أكثر أحدهما على الأقل متحرك، وتؤثر خلاله الأجسام المتصادمة بعضها في بعض بقوة خلال فترة زمنية قصيرة نسبياً
التصادم المرن: تأثير متبادل بين جسمين (أو أكثر) أحدهما على الأقل متحرك بحيث يتحرك كل منهما بشكل مفرد قبل التصادم وبعده، ويتحقق فيه قانونا حفظ الزخم وحفظ الطاقة الحركية
التصادم عديم المرونة: إذا التحم الجسمان معاً وتحركا كجسم واحد بعد التصادم تكون حالة خاصة من التصادم غير المرن
التصادم في بعدين: تصادم الأجسام بحيث لا تبقى فيه حركة الأجسام على نفس الخط قبل التصادم وبعده، وفيه يتحقق قانون حفظ الزخم في كلا الاتجاهين (السيني والصادي)
البندول القذفي: المستخدم لحساب سرعة اصطدام رصاصة تستقر في القطعة الخشبية، ويتكون من كتلة خشبية معلقة بحبلين متساويين في الطول متوازيين غير مرنين، حيث كتلة الخشبة المعلقة أكبر بكثير من كتلة الرصاصة

معاينة موضوع «التصادمات» من وحدة «الميكانيكا» في مادة الفيزياء. أقسام الشرح: ١٣، التعريفات: ٥، الأسئلة المحلولة: ٦.

المصدر: وزارة التربية والتعليم العالي الفلسطينية، التصادمات (ص ١٩–٣٦)

التصادمات

شرح الموضوع

الفصل الثاني: التصادمات ⁦(Collisions)⁩

1-2 التصادم ⁦(Collision)⁩

التصادم: متى نعدّ النظام معزولاً؟

2-2 أنواع التصادمات

أنواع التصادمات: ماذا يحدث للطاقة الحركية؟

أناقش:

التصادم المرن: ما الذي يبقى محفوظاً؟

نشاط (2-2) التصادم المرن

أناقش:

مثال (1)

التصادم غير المرن: إلى أين تذهب الطاقة المفقودة؟

مثال (2)

التصادم عديم المرونة: جسمان يتحركان كجسم واحد

من الأمثلة على التصادم عديم المرونة

مثال (3)

3-2 التصادم في بعدين

التصادم في بعدين: الزخم في كل اتجاه

مثال (4)

أسئلة الفصل

أسئلة الفصل: جرّب نفسك

تعريفات أساسية

موضوعات أخرى في الوحدة

تابع الدراسة

النتائج والمعدل

الامتحانات

الدراسة

روابط رسمية

المنصة

المواد

النتائج والمعدل

الامتحانات

الدراسة

روابط رسمية

المنصة

المواد