يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران، حيث تعتبر الحركة الدورانية للِجسم هي حركة الجسم حول محور ثابت، كما أن الحركة الدورانية لجسم صلب حول محور ثابت هي حالة خاصة للحركة الدورانية، ومن خلال هذا المقال عبر موقع الساعة سوف نجيب على هذا السؤال المطروح وهو يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران، تابعوا معنا هذا المقال للنهاية.
مفهوم العزم في الفيزياء
يُطلق على عزم الدوران في الفيزياء اسم عزم الدوران أو عزم دوران القوة الدورانية، ويُعرَّف بأنه مقياس لدرجة القوة التي تعمل على الجسم لتدويره حول محور الدوران، وينتج عن عزم الدوران أشكال مختلفة من الطاقة، ويختلف عزم الدوران عن من جسم إلى آخر، كل جسم صلب له سرعة دوران معينة، حيث إنه يختلف عن جسم آخر، واللحظة تساوي مقدار المكون العمودي للقوة المؤثرة على الجسم، بواسطة متجه السطح لمحور الدوران مضروبًا في أقصر مسافة بين المحور ومتجه القوة، وهو ما يسمى بطول الذراع، ووحدة العزم في النظام المتري هي المتر.نيوتن ويرمز لها (نيوتن متر).
يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران
هناك العديد من العوامل الرئيسية في إنشاء عزم الدوران، بما في ذلك المسافة من المحور وشدة قوة التأثير، لذا ما مدى صحة البيان القائل بإمكانية توليد عزم الدوران بأصغر قوة ممكنة عند تطبيق قوة عمودية على الجسم وفي أقرب نقطة أشر إلى محور الدوران:
- البيان الصحيح.
من أمثلة الحركة الدورانية في حياتنا اليومية، دوران الأرض حول محورها مما يتسبب في النهار والليل، وحركة الجزء العلوي في مدن الملاهي وحركة العجلات والمحركات وحركة عجلة قيادة السيارة، وكل ذلك منها حركة دورانية، وحركة حلقات متصلة بنهاية الباب وهي حركة دورانية وتمثل محور الدوران.
كيفية قياس عزم الدوران
يُعرَّف عزم الدوران بأنه القوة المطبقة على جسم لتدويره حول محور دوران. في الفيزياء، يمكن قياس عزم الدوران بتطبيق المعادلة التالية:
- T = F * g * sin
حيث تشير هذه الرموز إلى أن
- T عزم الدوران ووحدة قياسه نيوتن متر (نيوتن متر).
- F القوة الخطية المطبقة ووحدتها نيوتن (N).
- r يُعرَّف بأنه طول ذراع القوة، وهو المسافة من محور الدوران إلى المكان الذي يتم تطبيق القوة فيه، ووحدته متر (م).
- θ الزاوية بين اتجاه تطبيق القوة (F) وطول ذراع القوة (R).
هناك حالات خاصة لتطبيق قانون العزم وهي
- إذا كانت θ = 0، فهذا يعني أن اتجاه القوة هو نفس الاتجاه r (المسافة من محور الدوران إلى المكان الذي يتم فيه تطبيق القوة)، ولن تسبب القوة أي دوران حول المحور، وبالتالي فإن قيمة عزم الدوران = صفر.
- إذا كانت θ = 180، فهذا يعني أن الزخم إلى محور الدوران لن ينتج عنه أي دوران، وبالتالي قيمة عزم الدوران = صفر.
- إذا كانت θ = 90، فهذا يعني أن متجه القوة عمودي على متجه الموقع، أي أن متجه القوة عمودي على متجه الموضع، وبالتالي فإن متجه القوة يساوي عزم الدوران مضروبًا في القوة الخطية المطبقة، حيث جيب 90 هو 1.
نصل هنا إلى نهاية مقالتنا، وتعلمنا كيف يمكن إنشاء عزم الدوران بأقل قوة ممكنة عند تطبيق قوة رأسية على الجسم وعند النقطة الأقرب لمحور الدوران، حيث تعلمنا عن عزم الدوران وكيفية قياسه في الفيزياء.