كيف ينتقل الزخم عندما يضرب لاعب الجولف الكرة بمضربه

السؤال: فسر كيف ينتقل الزخم عندما يضرب لاعب الجولف الكرة بمضربه؟

شرح الإجابة:

لفهم هذه الظاهرة الفيزيائية بدقة، يجب أن نتصور المشهد كعملية منظمة وليست مجرد ضربة عشوائية. في البداية، يقوم اللاعب بأرجحة المضرب، مُكسباً إياه طاقة حركية هائلة، وهذه الطاقة تتجسد في مفهوم فيزيائي يُعرف بـ “الزخم” أو “كمية التحرك”، وهو ببساطة حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته. في هذه المرحلة، يكون للمضرب زخم كبير، بينما الكرة الساكنة على الأرض زخمها يساوي صفراً.

ثم تأتي اللحظة الحاسمة، لحظة التلامس الخاطفة بين سطح المضرب والكرة. هذا الالتقاء ليس مجرد ارتطام، بل هو تفاعل دقيق يتم فيه تبادل للقوة الدافعة الحركية. خلال هذا التصادم الذي لا يدوم سوى جزء من الثانية، يعمل المضرب الأثقل والأسرع على نقل جزء كبير من كمية تحركه إلى الكرة الأخف وزناً.

وهنا تكمن النقطة الجوهرية؛ إن الزخم لا يختفي أو يتلاشى. فعلى هذا الأساس، فإن المقدار الدقيق من كمية التحرك الذي يخسره المضرب نتيجة لتباطؤ سرعته اللحظي، هو ذاته المقدار الذي تكتسبه الكرة. هذه العملية أشبه بتمرير شعلة من يد إلى أخرى، حيث تنتقل الطاقة الحركية من جسم لآخر بكفاءة عالية جداً.

إن هذا التبادل المحكم لا يحدث من فراغ، بل يخضع لواحد من أسمى القوانين في الطبيعة وهو “مبدأ حفظ الزخم”. ينص هذا القانون الصارم على أن الزخم الكلي لأي نظام معزول – كحال المضرب والكرة في لحظة التصادم – يظل ثابتاً قبل وبعد الحدث. فالكمية الإجمالية لكمية التحرك لا تزيد ولا تنقص، بل يُعاد توزيعها بين أجزاء النظام.

وبذلك، تتجلى النتيجة النهائية التي نراها بوضوح. لأن كتلة كرة الجولف صغيرة جداً مقارنة بكتلة المضرب، فإن الزخم الهائل الذي استقبلته يترجم إلى سرعة انطلاق خيالية، مما يدفعها للتحليق لمسافات بعيدة. في المقابل، يكمل المضرب مساره بسرعة أبطأ قليلاً، بعد أن أدى مهمته بنجاح في نقل زخمه إلى الهدف.