مدارس الإيمان في البحرين | معلومات شاملة ورسوم البنين والبنات

للصف الثاني الثانوي الفصل الاول  نشهد العديد من المواقف التي تتطلب حماية الأرواح وتقليل الإصابات واحدة من أهم التقنيات التي تم تطويرها في هذا السياق هي الوسائد الهوائية في السيارات. تعتمد هذه الوسائد على مفاهيم فيزيائية أساسية، مثل نظرية الدفع والزخم، لتوفير الأمان للركاب أثناء التصادمات. لفهم كيفية عمل الوسائد الهوائية ودورها في إنقاذ الأرواح، يجب علينا النظر في العلاقة بين الدفع والزخم، وكيف يمكن لهذه النظرية أن تحافظ على الحياة في حالات الحوادث.

الدفع والزخم وحماية الركاب

عند حدوث تصادم مفاجئ، تتوقف السيارة بشكل سريع، مما يعني أن زخم الركاب، الذي كان موجودًا قبل التصادم، يجب أن يصبح صفرًا. الزخم هو مقياس لكمية الحركة التي يمتلكها الجسم، وهو مرتبط بشكل مباشر بالكتلة والسرعة. نظرية الدفع-الزخم توضح أن التغير في الزخم يتطلب وجود دفع، والذي يمكن تعريفه بأنه القوة المؤثرة على الجسم مضروبة في الزمن الذي تؤثر فيه.

عندما تتوقف السيارة فجأة، يكون هناك حاجة لقوة دفع كبيرة لتقليل زخم السائق إلى الصفر. في حالة عدم وجود وسائد هوائية، يتم تطبيق هذه القوة خلال فترة زمنية قصيرة، مما يزيد من احتمالية حدوث إصابات جسيمة بسبب ارتفاع القوة المفاجئة. هنا تأتي دور الوسائد الهوائية، التي تزيد من الفترة الزمنية التي تؤثر فيها القوة على جسم السائق، وبالتالي تقلل من القوة الكلية المؤثرة. هذا التوزيع للقوة على مساحة أكبر من جسم الشخص يعمل على تقليل الإصابات بشكل كبير، مما يجعل الوسائد الهوائية أداة فعالة في الحفاظ على حياة الركاب.

تطبيق نظرية الدفع - الزخم في الرياضة

تستخدم نظرية الدفع والزخم أيضًا في مجالات أخرى، مثل الرياضة. على سبيل المثال، في رياضة التنس، يتغير زخم الكرة بشكل كبير عند ضربها بالمضرب. التغير في زخم الكرة يعادل الدفع المؤثر عليها، والذي يمكن حسابه باستخدام منحنى القوة-الزمن. لنفترض أن لاعبًا ضرب كرة كتلتها 0.145 كجم بسرعة 38 م/ث. إذا كان التغير في زخم الكرة يساوي 13.1 نيوتن ثانية، يمكننا استخدام نظرية الدفع-الزخم لحساب الزخم الابتدائي للكرة والزخم النهائي بعد التصادم.

الزخم الابتدائي للكرة

 يساوي حاصل ضرب كتلتها في سرعتها، وهو ما يعطينا زخمًا ابتدائيًا قدره 5.5 كجم.م/ث. باستخدام نظرية الدفع-الزخم، يمكننا إضافة هذا الزخم الابتدائي إلى الدفع الناتج عن التصادم لحساب الزخم النهائي للكرة. هذا يوضح كيف تتفاعل القوى مع الزمن لتغيير زخم الأجسام في المواقف المختلفة.

روابط التحميل

تحميل شرح الدرس

تُظهر نظرية الدفع-الزخم كيف يمكن تطبيق المبادئ الفيزيائية لتحسين سلامة البشر في حياتهم اليومية. من خلال زيادة الفترة الزمنية التي تؤثر فيها القوى وتقليل القوة المؤثرة مباشرة على الجسم، تسهم الوسائد الهوائية بشكل كبير في تقليل الإصابات وإنقاذ الأرواح في حالات التصادم. كما أن هذه النظرية تُستخدم في مجالات أخرى مثل الرياضة لفهم وتحليل كيفية تأثير القوى على الأجسام المتحركة. يعد فهم هذه المفاهيم الفيزيائية الأساسية ضروريًا لتطوير تقنيات أمان فعالة وتحليل الأحداث اليومية بطريقة علمية دقيقة.

تعديل المقال