بحث عن الحركة الدورانية في الفيزياء

ابحث عن الحركة الدورانية من أهم الدراسات التي يجب على الطلاب إكمالها حول موضوع ما: حيث تتحرك الأشياء بطرق متعددة ، بما في ذلك الحركة الدورانية ؛ عادة ما تكون حالة خاصة للحركة الدورانية لأنها تصف حركة جسم صلب حول محور ثابت. في هذه المقالة سنزودك ببحث كامل عن الحركة الدورانية ، بما في ذلك تعريفها ومعادلاتها وقوانينها ، ونقدم لك أهم تطبيقات الحركة الدورانية في الحياة كل يوم.

ابحث عن الحركة الدورانية

نظرًا لأن موضوع الحركة هو أحد أهم فروع الفيزياء ، والتي يجب مراعاتها وإعطاؤها أولوية واسعة نظرًا لتطبيقاتها المهمة في الحياة كل يوم ، يُطلب من الطلاب عمومًا دراسة الحركة الدورانية في مجال الفيزياء. أدناه ، نوفر لك بحثًا كاملاً حول الحركة الدورانية في الفيزياء.

مقدمة بحث بحثي حول الحركة الدورانية

إذا قمت بتدوير عجلة دراجة أو دفع عجلة ، فأنت تعلم أن القوة مطلوبة لتغيير السرعة الزاوية. على سبيل المثال ، نعلم أن الباب ينفتح ببطء إذا اقتربنا جدًا من مفصلاته ، وأيضًا كلما كان الباب أكبر ، كان أبطأ في فتحه. يوضح المثال السابق أنه كلما ابتعدت القوة عن المحور ، زاد التسارع الزاوي ؛ والنتيجة المختلفة هي أن التسارع الزاوي يتناسب عكسياً مع الكتلة. هذه العلاقات تشبه لـ حد بعيد العلاقات المألوفة بين القوة والكتلة والتسارع المتجسد في قانون نيوتن الثاني للحركة.

تعريف الحركة الدوارة

يمكن تعريف الحركة الدورانية بأنها حركة جسم حول مسار دائري في مدار ثابت. يمكن تعريفها أيضًا على أنها حركة تتحرك فيها كافة جسيمات الجسم في حركة دائرية بسرعة زاوية مشتركة حول نقطة ثابتة ، على سبيل المثال دوران الأرض حول محورها. تسمى الطاقة الناتجة عن هذه الحركة الدورانية الطاقة الدورانية. عزم الدوران المرتبط بالحركة الدورانية ، لحظة القصور الذاتي ، الزخم الزاوي ، إلخ. هناك الكثير من المصطلحات الأساسية مثل.

ملخص الحركة الدورانية

لتطوير العلاقة الدقيقة بين القوة والكتلة ونصف القطر والتسارع الزاوي ، ضع في اعتبارك ما سيحدث إذا طبقنا القوة F على نقطة كتلتها m على مسافة r من النقطة المحورية. بما أن القوة عمودية على المسافة ، فإن العجلة تكون في اتجاه القوة. يمكننا إعادة ترتيب هذه المعادلة لـ F = ma ثم السيرش عن طرق لربط هذا التعبير بتعبيرات مقدار الدورات.
لاحظ أن A = rα ، قمنا بتغيير هذا التعبير لـ F = ma.
النتيجة: F = m * r * α

تذكر أن عزم الدوران هو كفاءة تدوير القوة. في هذه الحالة ، نظرًا لأن F عمودي على r ، فإن عزم الدوران هو ببساطة τ = Fr. لذا إذا ضربنا طرفي المعادلة أعلاه في r ، فسنحصل على عزم الدوران في الناحية الأيسر. يبدو أيضًا كما يلي:
(rF = السيد^الثانيα) أو (τ = السيد^الثانيα)

نتيجة السيرش عن الحركة الدورانية

المعادلة الأخيرة التي نشتقها للحركة الدورانية هي معادلة الدوران التناظرية للقانون الثاني (F = ma) ، حيث يكون عزم الدوران مشابهًا للقوة ، والتسارع الزاوي يشبه التسارع العابر ، و mr^الثاني إنه مشابه للكتلة (أو القصور الذاتي). الكمية تسمى السيد^الثاني القصور الذاتي الدوراني أو لحظة القصور الذاتي لكتلة النقطة M هي المسافة r من مركز الدوران.

تابع أيضًا:

استعمال الحركة الدورانية في الحياة كل يوم

نرى الكثير من الأمثلة على الحركات الدورانية في حياتنا كل يوم ، وسندرج بعض الأمثلة على الحركات الدورانية في حياتنا كل يوم:

• يخلق دوران الأرض حول محورها دورة النهار والليل.
• ما إذا كانت العجلة متصلة بالسيارات أو التروس أو المحركات وما لـ ذلك. في أو باتجاه الحركة هو التناوب.
• حركة شفرات الهليكوبتر هي أيضًا حركة دورانية.
• باب يدور حول مفصلاته عند فتحه أو غلقه.
• حركة الغزل هي لعبة تجري في مدينة ملاهي معروفة.

تابع أيضًا:

المعادلات الحركية الدورانية

يمكن اشتقاق معادلات الحركة الدورانية من معادلات الحركة الخطية المعروفة عبر تغيير المتغيرات والثوابت كما ذكرنا سابقًا ، وسنضع المعادلات التالية للحركة الدورانية في معادلات الحركة الخطية بطريقة مماثلة:

• ω = ω₀+ αt *** v = v₀+
• θ = ω₀ر + (1/2) αt^الثاني *** س = ت₀في t + (1/2)^الثاني
• ω^الثاني= ω₀^الثاني+ 2αθ *** الخامس^الثاني= v₀^الثاني+ 2 ماكس

تابع أيضًا:

الحركة الخطية والحركة الدورانية

عندما نتحدث عن الحركة الدورانية حتمًا ، سنتحدث عن الحركة الخطية. تحوي الحركة الخطية جسمًا يتحرك من نقطة لـ أخرى في خط مستقيم ، بينما تحوي الحركة الدورانية جسمًا يدور حول محور ، بينما تحوي أمثلة الحركة الدورانية لعبة تجري ، وأرض دوارة ، ومتزلج دوار ، وعجلة دوارة. وهذا هو الفرق بينهما كمفهوم. ومع ذلك ، الجدير ذكره لـ وجود تشابه مفيد بين الحركة الخطية والحركة الدورانية ، ويمكن تلخيصه على النحو التالي:

• سرعة الدوران هي سرعة دوران جسم ما ووحدته هي عدد الدورات في الدقيقة (rpm) ؛ (درجات في الثانية) هي تقريبًا نفس السرعة الخطية.
• الإزاحة الدورانية هي المسافة التي يدور بها الجسم. ووحدته جزء من الدورة الكاملة. بالدرجات أو بالتقدير الدائري كدوران = 360º = 2Π راديان. هذا مشابه للإزاحة الخطية ؛ إنها المسافة (بما في ذلك اتجاه الحركة) لخط مستقيم يتحرك الجسم على طوله.
• التسارع الدوراني هو المعدل الذي تتغير فيه سرعة الدوران. الوحدة: عدد الثورات في الثانية (دورات / ثانية^الثاني) ؛ راديان في الثانية (rad / s^الثانيهذا مشابه أيضًا لوحدة التسارع الخطي (م / ثانية).^الثاني)

تابع أيضًا:

لقد توصلنا حتى الآن لـ خاتمة هذه المقالة وكتبناها لك. ابحث عن الحركة الدورانية عبر مدخلات السيرش والاستنتاج المنسي ، يمكنك استعمال البيانات التي يحتوي عليها للقيام بواجبك على أكمل وجه والحصول على أعلى الدرجات.

مراجع

1. بالطبع.lumenlearning.com ، 31/3/2021

2. accessscience.com ، 31/3/2021

3. physicscatalyst.com، 31.03.2021

4. بالطبع.lumenlearning.com ، 31/3/2021

5. physics.purdue.edu، 31.3.2021