[المتفيزق]

تتعلق هذه المشاركة كذلك بحفظ الزخم وأمور أخرى جانبية...
إنها مسألة اختلاف الوزن (ظاهريا) حال انفلات الأجسام من جسم ما ... كالانفجار أو الالتحام...
تعالوا نناقش هذه المسألة اللطيفة...

أنت تزن M ث . كجم ، تصعد على الميزان مع شيء زنته m ث . كجم في يدك ( بطيخة مثلاً ) فيؤشر الميزان إلى الوزن الكلي : M + m ث . كجم ، والآن اقذف البطيخة إلى أعلى وأنت تنظر إلى مؤشر الميزان ، قد تتوقع أن يشير الميزان إلى وزنك ولكنك تدهش ... لقد زاد الوزن !! هل هذا يعاكس ما تتوقع ؟؟؟؟ هل توقعت أن يقل الوزن في الواقع؟؟؟؟
وعندما تنفلت البطيخة لتطير في الهواء يتأرجح الميزان ثم يعود ليقرأ وزنك M ث . كجم ، وها هي البطيخة ترتفع لتصل أقصى ارتفاع ثم ترجع إليك لتلتقفها مرة ثانية ... هل سينعكس الأمر هذه المرة فيقل الوزن ؟ لا … لقد زاد مرة أخرى ، ثم تأرجح المؤشر حتى عاد إلى سابق عهده عند بداية التجربة M + m ث . كجم .
تعال نفسر ما حدث ...
إذا كانت البطيخة قد انطلقت إلى أعلى بسرعة v ، فإن حفظ كمية التحرك يقتضي أن تتحرك أنت بسرعة مثل u بحيث يكون :
u=-m/M*v
أي أنك الآن تتحرك بهذه السرعة إلى أسفل ، ولكن زنبرك الميزان يقاوم الحركة حتى تقف بعد فترة ما ولتكن t (اقصد دلتا )، وهذا يعني أن هناك تغيراً في كمية التحرك يساوي الدفع الحاصل ، أي :
p = p2 - p1 = M ( 0 – u ) = m v = F t
إذن فهناك قوة يؤثر بها الزنبرك ( أو تؤثر أنت بها عليه ) الأمر الذي يؤدي إلى انضغاط الزنبرك ، وهذا بدوره يزيد من قراءة الميزان .
ولك أن تحسب هذه المسافة التي ينضغطها الزنبرك من قانون الشغل ، حيث يمكن إيجاد التغير في طاقة الحركة من لدن بدأ الانضغاط إلى توقف الحركة وهذه بدورها تساوي الشغل المبذول على الجسم بواسطة الجاذبية الأرضية وقوة الاسترداد ، ولو قدر أنك تعرف ثابت الزنبرك فإنه يمكنك أن تحسب القوة التي أضيفت بالفعل .
والآن يتأرجح الميزان ( عند تمام عملية انطلاق البطيخة ) حتى يشير إلى وزنك الحقيقي .
وعندما ترجع البطيخة مرة أخرى فإنها تصلك بنفس السرعة ( مقاومة الحركة مهملة ) التي انطلقت بها ، وعندما تمسكها فإن الأمر يبدو كمسألة تصادم غير مرن بين جسم كتلته m مع آخر ساكن كتلته M وبذلك تتحرك المجموعة بعد التصادم بسرعة تتحدد من العلاقة :
u=mv/m+M طبعا m+M بين قوسين...
وهذا يعني أنك في هذه المرة سوف تتحرك باتجاه حركة البطيخة ( أي إلى أسفل ) مما يعني زيادة في الوزن مرة أخرى .
وما هي إلا لحظات حتى يعود الجسم إلى وضع السكون وعند ذلك يؤشر الميزان إلى وزنك مع بطيختك .
ويجب أن نذكر هنا بأن هذه المعالجة مبنية على أساس أنك لم تثن جذعك أو تحرك جسدك عندما ترمي البطيخة أو تتلقفها.

فهل يعني ذلك أن الوزن يختلف لو تحركت فجأة لتنظر إلى الميزان مثلاُ أو رفعت يدك بسرعة حال الرمي أو رفعتها لتتمكن من التقاف الكرة ؟ هل يتغير الوزن عندما تتأرجح لتمسك بالبطيخة ثم تثني ركبتيك لتخفف من أثر الصدمة ؟ ناقش هذا الأمر ... او انتظر ... فقد نناقشها في وقت لاحق...
تحياتي