عدد الدورات الكاملة التي يدورها الجسم في الثانية الواحدة، يهتم أحد فروع الفيزياء بدراسة حركة الجسم من تلقاء نفسه، مثل الكتلة والسرعة والاتجاه وزاوية دورانه، حيث تخضع الأجسام الصلبة إلى الحركة الانتقالية والدورانية، وسيتحدث في هذا المقال عن تعريف الحركة الدورانية، وعدد الدورات الكاملة التي يدور بها الجسم في الثانية، وما هو قانون الحركة الدورانية التي يدور بها الجسم.
ما المقصود بالحركة الدورانية؟
تُعرَّف الحركة الدورانية بأنها حركة الجسم حول مسار دائري في مدار ثابت، حيث أن حركة الجسم الصلب تحدث بطريقة تجعل كل جسيماتها تتحرك في دوائر حول محور بسرعة زاوية مشتركة، مثل الجسم يبدأ في التحرك بطريقة دورانية من نقطة معينة وينتهي عند نفس النقطة لإكمال ثورة واحدة.
وتجدر الإشارة إلى أن الحركة الدورانية تتم من خلال:
- سرعة ثابتة.
- متغيرة السرعة.
تتضمن أمثلة الحركة الدورانية في الحياة اليومية ما يلي:
- يخلق دوران الأرض حول محورها دورة النهار والليل.
- حركة شفرات المروحية هي أيضًا حركة دورانية.
- باب يدور على مفصلاته عند فتحه أو غلقه.
- حركة العجلة والتروس والمحركات وما إلى ذلك هي حركة دورانية.
عدد الدورات الكاملة التي يدورها الجسم في الثانية الواحدة
السؤال عن عدد الدورات الكاملة التي يدور بها الجسم في ثانية واحدة من الأسئلة المطروحة في كتاب الفيزياء في المقررات الأكاديمية، والإجابة على هذا السؤال هي:
- التردد الزاوي.
وتجدر الإشارة إلى أن عدد الدورات الكاملة التي يدور بها الجسم في ثانية واحدة يتم التعبير عنها بالتردد الزاوي، والذي يُقاس بالدرجات أو راديان في الثانية، ويرمز إلى التردد الزاوي في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز ω.
ما المقصود بالتردد الزاوي؟
يُعرّف التردد الزاوي بأنه قياس الإزاحة الزاوية لكل وحدة زمنية، لذا فإن وحداته هي درجات راديان في الثانية، ويسمى بأسماء أخرى، بما في ذلك التردد الشعاعي والتردد الدائري. غالبًا بوحدات هيرتز، أو التذبذبات في الثانية الواحدة مضروبة في الزاوية التي ينتقل من خلالها الجسم.
صيغة التردد الزاوي لجسم لإكمال التذبذب أو الدوران الكامل هي ω = 2 π والصيغة الأكثر عمومية هي ω = tθ، حيث θ هي الزاوية التي يتحرك من خلالها الجسم، و t هو الوقت الذي يتحرك فيه الجسم استغرق السفر من خلال θ. يجب أن يكون هذا التردد متوسطًا، وبالتالي فإن أبعاد هذه الكمية هي راديان لكل وحدة زمنية. ستعتمد الوحدات على المشكلة المحددة المطروحة.
مفهوم الإزاحة الزاوي
تُعرَّف الإزاحة الزاوية بأنها الزاوية التي يصنعها الجسم من نقطة السكون عند أي نقطة في حركة الدوران، ودراسة حركة الجسم على طول مسار منحني تحت حركة دائرية أو حركة منحنية، والفرق بين البداية تسمى النقطة والنقطة الأخيرة الإزاحة، وبالتالي فإن معادلة الحركة الدائرية للإزاحة هي الإزاحة الزاوية يتم تمثيلها باستخدام الحرف اليوناني θ، ويتم قياس الإزاحة الزاوية باستخدام وحدة الدرجات أو الراديان.
مفهوم التسارع الزاوي
يُعرَّف التسارع الزاوي بأنه المعدل الزمني لتغير السرعة الزاوية، ويُعبر عنه عادةً بالراديان في الثانية، ويُعرف التسارع الزاوي أيضًا باسم التسارع الدوراني، لأنه تعبير كمي عن التغير في السرعة الزاوية لكل وحدة زمنية، والإشارة يكون التسارع الزاوي موجبًا إذا زادت السرعة الزاوية عكس اتجاه عقارب الساعة، وتعتبر سالبة إذا زادت السرعة الزاوية في اتجاه عقارب الساعة.
هنا وصلنا إلى نهاية مقالنا، عدد الدورات الكاملة التي يدور بها الجسم في ثانية واحدة، والتي تحدثت بالتفصيل عن تعريف الحركة الدورانية، ما يسمى بعدد الدورات التي يدور بها الجسم خلال ثانية واحدة، وما المقصود بالتردد الزاوي، وقانون الحركة الدورانية الكاملة التي يدور بها الجسم، نتمنى في نهاية مقالتنا أننا قدمنا معلومات كافية لتسهيل بحث القارئ عن مواقع أخرى.