بحث عن الحركة الدورانية، عادة ما يتم التعرف على علم الحركة من خلال مفاهيم مهمة. مثل مفهوم ثبات الأبعاد المكانية واستقلالها عن الزمن، وفيما يتعلق بالحركة الإنتقالية أو الخطية. يتحرك الجسم في خط مستقيم باتجاه واحد وبمسافة معينة، على عكس الحركة الدورانية حيث يتحرك الجسم حول نقطة مركزية أو محور محدد.
محتويات
بحث عن الحركة الدورانية
يشير مصطلح الحركة الدورانية إلى حركة الجسم حول مركزه، حيث
- يعتمد ذلك على القوة المطبقة ومقدار العزم الناتج عنها، والذي يحدد القدرة على الدوران حول محور معين. يعبر عن هذا العزم بالعلاقة: العزم = القوة × المسافة × جاهـ.
- عندما يتحرك الجسم حول محوره، تتحول الطاقة الحركية إلى المسافة المدارة حول هذا المحور. حيث تعبر المسافة عن البعد بين المركز الذي يدور حوله الجسم والنقطة التي تمارس عليها القوة، أما الزاوية (جاهـ). فتمثل الزاوية بين اتجاه القوة والمسافة.
اقرأ أيضًا: بحث عن الطاقة الحرارية وطريقة نقلها
السرعة الزاوية المتجهة
هناك بعض المعلومات المتعلقة بتعريف وقانون السرعة الزاوية وهي:
- يمكن تعريف السرعة الزاوية المتجهة على أنها الزاوية التي يقطعها الجسم في الزمن المحدد، ويعبر عنها بالرمز ω (أوميجا).
- يتم حسابها بالعلاقة Δθ/Δt = ω، حيث تقاس بوحدة rad/s.
- تتعلق السرعة الزاوية بالسرعة الخطية بواسطة العلاقة v = rw، حيث يقاس السرعة الخطية (v) بوحدة m/s ويرمز لنصف قطر الدوران بـ (r).
- يعتبر الأرض مثالاً على حركة دورانية لجسم صلب، حيث تقطع نقاط مختلفة مسافات مختلفة خلال كل دورة. ومع ذلك، تدور جميع النقاط حول مركزها بنفس الزاوية.
- تدور جميع أجزاء الجسم الصلب بنفس المعدل الزاوي.
التسارع الزاوي
المعلومات الخاصة بالتسارع الزاوي تأتي على النحو التالي:
- التسارع الزاوي يعرف كمعدل تغير السرعة الزاوية المتجهة عبر الوقت، ويتم حسابه بالعلاقة α = Δω/Δt. حيث يقاس بوحدة rad/s^2 ويرمز له بـ α.
- عندما يحدث دوران الجسم بمعدل ثابت، فإن سرعته الزاوية تظل ثابتة ويكون التسارع الزاوي يساوي صفر.
- للتعرف على العلاقة بين التسارع الخطي والتسارع الزاوي، يستخدم القانون a = rα. حيث تقاس التسارع الخطي بوحدة m/s^2 ويرمز لنصف قطر الدوران بـ r.
- السرعة الزاوية المتجهة تعرف بالإزاحة الزاوية مقسومة على الزمن المطلوب لحدوث الحركة الدورانية.
الإزاحة الزاوية
لابد من التعرف على الازاحة الزاوية وما هو قانونها وذلك ما سنوضحه من خلال الفقرات القادمة:
- تعرف الإزاحة بأنها التغيير في الزاوية أثناء دوران الجسم.
- يرمز لها بالرمز θ (ثيتا)، وتقاس بوحدة الراديان (rad).
- يجب ملاحظة أنه عندما يكون اتجاه الدوران عكس حركة عقارب الساعة، تكون زاوية الدوران إيجابية. أما عندما يكون اتجاه الدوران في اتجاه حركة عقارب الساعة، تكون زاوية الدوران سالبة.
- بمعنى أكثر إيضاح، الإزاحة هي التغيير في الزاوية أثناء حركة دوران الجسم.
قانون الحركة الثاني لنيوتن
قانون الحركة الثاني من قوانين نيوتن للحركة التي نستفيد منها في حياتنا اليومية بشكل كبير ولهذا لابد من معرفة كافة الأمور المتعلقة به وهي:
- القانون الثاني لنيوتن، المتعلق بالقوة الخارجية التي تؤثر على الجسم. يشير إلى أن أي قوة تؤثر على جسم ما يجب أن تتناسب مع كتلة هذا الجسم مضروبة في سرعته.
- صاغ نيوتن معادلة خاصة لهذا القانون تمثل بالصيغة: القوة = كتلة الجسم × سرعة الجسم.
- أوضح نيوتن أن القوة والسرعة هما كميات مختلفة، لكن يمكن الحصول على حجم القوة المؤثرة على الجسم عن طريق ضربهما في بعضهما البعض.
- يتجلى قانون نيوتن الثاني من خلال مثال واقعي، حيث عند تعرض جسم لقوة ثابتة. فإن النتيجة تكون في تغيير سرعة الجسم بمعدل ثابت وغير متغير.
- إذا كان الجسم في البداية في حالة سكون وتعرض لقوة خارجية، فسيتحرك الجسم باتجاه يتناسب مع قوة التأثير عليه.
- في حال كان الجسم في حالة حركة بدءاً، فسيزداد تأثير القوة الخارجية على الجسم وقد تؤدي إلى تغيير اتجاهه.
اقرأ أيضًا: برامج تعلم اللغة الانجليزية من الصفر مجانا
إلى هنا قد وصلنا لنهاية المقال وذلك بعد أن عرضنا كافة المعلومات الخاصة بالحركة الدورانية والقوانين التابعة لها كما عرضنا التعريف الفيزيائي الخاص بها بالإضافة إلى بعض الخصائص الأخرى ولذا نتمنى أن ينال إعجابكم.
