العدد الذي يكون في اليمين ويمثل س هو المدى

جدول ال فكرة

تعتبر الورقة حول الحركة الدورانية واحدة من الدراسات المهمة جدًا التي يجب على الطلاب القيام بها في الفيزياء. عندما تتحرك الأشياء بأشكال مختلفة ، بما في ذلك الحركات الدورانية ؛ نظرًا لأنه عادةً ما يصف حركة جسم صلب حول محور ثابت ، فهي حالة خاصة للحركة الدورانية. في هذه المقالة نقدم لك بحثًا كاملاً عن الحركة الدورانية ، بما في ذلك تعريف الحركة الدورانية ومعادلاتها وقوانينها ، فضلاً عن توفير التطبيقات الرئيسية للحركة الدورانية في الحياة اليومية.

ابحث عن الحركة الدورانية

عادة ما يكون البحث عن الحركة الدورانية مطلوبًا من طلاب الفيزياء ، حيث أن موضوع الحركة هو أحد أهم المجالات الفرعية للفيزياء ، والتي يجب أن تحظى بالاهتمام والأولوية نظرًا لتطبيقها العملي في الحياة اليومية. قمنا بتجميع البحث الكامل التالي حول الحركة الدورانية في الفيزياء.

مقدمة عمل بحثي حول الحركة الدورانية

إذا كنت قد أدرت عجلة دراجة أو دفعت عجلة دراجة ، فأنت تعلم أن تغيير السرعة الزاوية يتطلب قوة. على سبيل المثال ، نعلم أن الباب سيفتح ببطء إذا دفعنا قريبًا جدًا من مفصلاته ، ونعلم أيضًا أنه كلما زاد حجم الباب ، كلما فتح بشكل أبطأ. يوضح المثال السابق أنه كلما ابتعدت القوة عن المحور ، زاد التسارع الزاوي ؛ والنتيجة الأخرى هي أن التسارع الزاوي يتناسب عكسياً مع الكتلة. تبدو هذه العلاقات مشابهة جدًا للعلاقات المعروفة بين القوة والكتلة والتسارع الواردة في قانون نيوتن الثاني للحركة. [1]

تعريف الحركة الدوارة

يمكن تعريف الحركة الدورانية بأنها حركة الجسم حول مسار دائري في مدار ثابت. يمكن تعريفه أيضًا على أنه حركة جسم تتحرك فيه جميع جسيماته في حركة دائرية بسرعة زاوية مشتركة حول نقطة ثابتة ، على سبيل المثال دوران الأرض حول محورها. تسمى الطاقة الناتجة عن هذه الحركة الدورانية طاقة الدوران. هناك العديد من المصطلحات الأساسية المرتبطة بالحركة الدورانية مثل عزم الدوران ، وعزم القصور الذاتي ، والزخم الزاوي ، وما إلى ذلك. [2]

ملخص الحركة الدوارة

لتطوير العلاقة الدقيقة بين القوة والكتلة ونصف القطر والتسارع الزاوي ، ضع في اعتبارك ما يحدث عندما نطبق قوة F على نقطة كتلة m على مسافة r من البؤرة. ولأن القوة متعامدة مع المسافة ، فإن العجلة في اتجاه القوة. يمكننا إعادة ترتيب هذه المعادلة بحيث تكون F = ma ثم البحث عن طرق لربط هذا التعبير بتعبيرات مقدار الدوران. [1]نلاحظ أن a = rα ، نستبدل هذا التعبير بـ F = ma. اتضح: F = m * r * α

تذكر أن عزم الدوران هو القوة الدورانية الفعالة. بما أن F عمودي على r في هذه الحالة ، فإن العزم هو ببساطة τ = Fr. لذا إذا ضربنا طرفي المعادلة أعلاه في r ، نحصل على عزم الدوران على اليسار. كالآتي: [1](rF = mr2α) أو (τ = mr2α)

بحث ختامي عن الحركة الدورانية

المعادلة النهائية التي اشتقناها للحركة الدورانية هي معادلة نيوتن الثانية لقانون الدوران (F = ma) ، حيث يكون عزم الدوران مشابهًا للقوة ، والتسارع الزاوي مماثل للتسارع الانتقالي ، و mr2 مماثل للكتلة (أو القصور الذاتي). تسمى الكمية mr2 بالقصور الذاتي الدوراني أو لحظة القصور الذاتي لنقطة الكتلة m على مسافة r من مركز الدوران. [1]

أنظر أيضا: متى يكون الجسم في حالة توازن دوراني؟

استخدام الحركات الدورانية في الحياة اليومية

غالبًا ما نرى أمثلة على الحركة الدورانية في حياتنا اليومية ، وسندرج لك بعض الأمثلة لتطبيقات الحركة الدورانية في الحياة اليومية: [3]

• إن دوران الأرض حول محورها يخلق دورة النهار والليل.
• حركة عجلة السيارة والتروس والمحركات وما إلى ذلك هي حركة دوارة.
• حركة شفرات الهليكوبتر تدور أيضًا.
• باب يدور حول مفصلاته عند الفتح أو الإغلاق.
• حركة لولبية من لعبة الغزل المعروفة في مدينة الملاهي.

انظر أيضًا: قانون نيوتن الأول للحركة

معادلات الحركة الدورانية

يمكن اشتقاق معادلات الحركة الدورانية من معادلات الحركة الخطية المعروفة عن طريق تبادل المتغيرات والثوابت ، كما ذكرنا سابقًا ، وسنقوم بإعداد المعادلات التالية للحركة الدورانية عن طريق القياس مع معادلات الحركة الخطية: [4]

• ω = ω0 + αt *** v = v0 + at
• θ = ω0t + (1/2) αt2 *** x = v0t + (1/2) at2
• ω2 = ω02 + 2αθ *** v2 = v02 + 2ax

انظر أيضًا: عدد الدورات الكاملة التي يدور بها الجسم في ثانية واحدة

الحركة الخطية والحركة الدورانية

عندما نتحدث عن الحركة الدورانية ، فإننا نتحدث حتمًا عن الحركة الخطية ؛ في الحركة الخطية ، حيث يتحرك الجسم في خط مستقيم من نقطة إلى أخرى ، بينما في الحركة الدورانية ، يدور كائن حول محور ، تتضمن أمثلة الحركة الدورانية لعبة تدور ، وأرضًا دوارة ، ومتزلجًا يدور ، ودورانًا العجلة ، وهذا هو الاختلاف المفاهيمي بينهما. لكن من الجدير بالذكر أن هناك تشابهًا مفيدًا بين الحركة الخطية والحركة الدورانية ، ويمكننا تلخيصه على النحو التالي: [5]

• سرعة الدوران هي سرعة دوران الجسم ، ووحداتها عبارة عن دورات في الدقيقة (rpm) ؛ (بالدرجات في الثانية) ، والتي تتوافق تقريبًا مع السرعة الخطية.
• الإزاحة الدورانية هي المسافة التي يدور بها الجسم. ووحدتها أجزاء الدورة الكاملة ؛ سواء بالدرجات أو بالتقدير الدائري ؛ حيث يكون الدوران الكامل = 360º = 2Π راديان. هذا مشابه للإزاحة الخطية ؛ إنها مسافة الخط المستقيم التي يقطعها الجسم (بما في ذلك اتجاه الحركة).
• تسارع الدوران هو معدل تغير سرعة الدوران. ووحدتها: عدد الدورات في الثانية في الثانية (U / s2) ؛ راديان في الثانية في الثانية (راديان / ثانية 2) ، هذا أيضًا هو نفس التسارع الخطي ، ووحدته م / ث 2

انظر أيضًا: كيف أعرف أن شيئًا ما يتحرك؟

ها قد وصلنا إلى نهاية هذه المقالة وكتبنا لك بحثًا عن الحركة الدورانية مع مقدمة بحثية وخاتمة مناسبة يمكنك استخدامها مع المعلومات التي تحتوي عليها للقيام بواجبك المطلوب بشكل ممتاز والحصول على أفضل الدرجات.

المراجع

1. ^ course.lumenlearning.com ، ديناميات الحركة الدورانية: الجمود الدوراني ، 03/31/2021
2. ^ accessscience.com ، حركة دوارة ، 3/31/2021
3. ^ physicscatalyst.com ، حركة دوارة ، 3/31/2021
4. ^ course.lumenlearning.com ، Linear and Rotating Sets ، 3/31/2021
5. ^ physics.purdue.edu ، الحركة الخطية مقابل الحركة الدورانية ، 3/31/2021