الاثنين، 10 أغسطس 2015

1-1 وصف الحركة الدورانية

وصف الحركة الدورانية:

لا بدَّ أنك لاحظت كثيراً من الأجسام التي تتحرك حركة دورانية , فكيف تقيس الحركة الدورانية لهذه الأجسام ؟ يمكن قياس هذه الحركة , فمثلاً عند أخذ قرص CD ووضع اشارتين احداهما على القرص ولأخرى في المكان الذي تحدِّد منه نقطة البداية , ثم يدور القرص إلى اليسار وعند ما تعود الإشارة الى نقطة البداية يكون القرص قد أكمل دورة كاملة .


وهناك وحدات مختلفة لقياس زوايا الدوران  وهي :
وحدة الدرجة : o ,  والتي تعادل , ْ360
وحدة الراديان : rad ,  والتي تعادل ,  2π
من امثلة الحركة الدورانيّة :
قرص الحاسوب CD
العربة الدوّارة
كرة تتدحرج .
الإزاحة الزاوية Angular Displacement:
التعريف: هي التغيرفي الزاويةأثناء دوران الجسم.
رمزها: يرمز للإزاحة الزاوية بالرمزθ ( ثيتا ) .
الوحدة : تقاس بوحدة الراديان   . ( rad )
ملاحظه : اذا كان  أتجاه الدوران عكس دوران حركة عقارب الساعة تكون زاوية الدوران (موجبه) , وإذا كان أتجاه الدوران في اتجاه حركة عقارب الساعة تكون زاوية الدوران (سالبه) .

العلاقة بين الازاحة الزاوية والإزاحة الخطية :
تقاس الازاحة الخطية (d) بوحدة المتر m.
القانون : d = r θ.

السرعة الزاويّة المتجهة Angular Velocity :
تعريف السرعة الزاوية المتجهة :السرعة الزاويّة المتجهة تساوي الإزاحة الزاويّة مقسوماً على الزمن الذي يتطلبه حدوث الدوران .
رمزها :ω( أوميجا ) .
القانون :  Δθ\Δt = ω.
الوحدة :تقاس بوحدة  rad\s .


العلاقة بين السرعة الزاوية والسرعة الخطية :
تقاس السرعة الخطية (v) بوحدة m\s  .
القانون : v=rw
تعد الأرض مثالاً على حركة جسم صلب حركة دورانية , وعلى الرغم من أن النقاط المختلفة على الأرض تقطع مسافات مختلفة في كل دورة , إلا ان هذه النقاط جميعها تدور خلال الزاوية نفسها , وكل اجزاء الجسم الصلب تدور بالمعدل نفسه .
علل: جميع نقاط الأرض تدور في نفس الزاوية رغم أنها تقطع مسافات مختلفة ؟ لأن الأرض جسم صلب وجميع اجزاء الجسم الصلب تدور في المعدل نفسه.
التسارع الزاويّ Angular Acceleration  :
تعريف التسارع الزاويّ:التسارع الزاوي يساوي التغير في السرعة الزاوية المتجهة مقسوماً على الفترة الزمنية التي حدث خلالها هذا التغير .
رمزه : . α
القانون : . α= Δw\ Δt
 الوحدة :يقاس بوحدة rad\s2. α
عندما يدور الجسم بمعدل ثابت فإن سرعتة الزاويّة ثابته وتسارعة الزاويّ صفر.
العلاقة بين التسارع الخطي والتسارع الزاويّ :
القانون a = r.
وحدة قياس التسارع الخطيm\s2
حيث ان a هي التسارع الخطي , و r هي نص القطر , و α هي التسارع الزاوي ّ.
من طرائق حساب التسارع الزاويّ إيجاد ميل العلاقة البيانية بين السرعة الزاويّة المتجهة والزمن . ويمكن حساب التسارع الخطي لنقطة على بعد r من محور جسم إذا علم تسارعه الزاويّ والجدول1-1  يبين ملخص العلاقات بين الكمّيات الخطية والزاويّة :










سؤال:إذا كان التسارع التسارع الخطي لعربة نقل 1.85m\s2 ,والتسارع الزاويّ لإطاراتها5.23rad\s2 , فما قطر الإطار الواحد  للعربة ؟
a = r α.
R=a(m\s2)\ α(rad\s2)
R=1.85\5.23
r = = 0.35\

وهذا فيديو قد يساعدك على فهم الحركة الدورانية:https://www.youtube.com/watch?v=FoSNSgY_FSU

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق