الجسم الذي يدور بمعدل ثابت يكون تسارعه الزاوي.
الإجابة الصحيحة هي : صفر، الجسم الذي يدور بمعدل ثابت يكون تسارعه الزاوي يساوي صفر.
الجسم الذي يدور بمعدل ثابت يكون تسارعه الزاوي
في العالم الفيزيائي، يلعب مفهوم التسارع دورًا حاسمًا في وصف حركة الأجسام. ويمثل التسارع الزاوي كمية متجهة تصف معدل تغير السرعة الزاوية لجسم دوار. عندما يدور جسم بمعدل ثابت، تكون سرعته الزاوية ثابتة، وبالتالي يكون تسارعه الزاوي صفراً.
التسارع الخطي والتسارع الزاوي:
يمكن تمييز نوعين من التسارع: التسارع الخطي والتسارع الزاوي. التسارع الخطي هو معدل تغير السرعة الخطية لجسم ما، بينما التسارع الزاوي هو معدل تغير السرعة الزاوية لجسم دوار.
حركة دائرية منتظمة:
الحركة الدائرية المنتظمة هي نوع من الحركة حيث يتحرك الجسم بسرعة زاوية ثابتة حول نقطة ثابتة. في هذه الحركة، يكون تسارع الجسم الزاوي صفراً.
معادلات الحركة الدائرية المنتظمة:
السرعة الزاوية: ω = Δθ/Δt
السرعة الخطية: v = rω
التسارع المركزي: ac = v²/r
حيث:
ω هي السرعة الزاوية
Δθ هي الزاوية المقطوعة
Δt هو الزمن المستغرق
v هي السرعة الخطية
r هي نصف قطر الدائرة
التسارع الزاوي الثابت:
إذا كان معدل تغير السرعة الزاوية لجسم دوار ثابتًا، فمن الممكن تحديد قيمة تسارعه الزاوي باستخدام المعادلة:
α = Δω/Δt
حيث:
α هو التسارع الزاوي
Δω هو التغير في السرعة الزاوية
Δt هو الزمن المستغرق
علاقة التسارع الخطي بالتسارع الزاوي:
عندما يتحرك جسم في حركة دائرية منتظمة، يتعرض لتسارع مركزي يتجه نحو مركز الدائرة. هذا التسارع ينتج عن تغيير اتجاه سرعة الجسم بشكل مستمر. وترتبط قيمة التسارع المركزي بالتسارع الزاوي بالمعادلة:
ac = rα
حيث:
ac هو التسارع المركزي
r هو نصف قطر الدائرة
α هو التسارع الزاوي
أمثلة على الأجسام ذات التسارع الزاوي الثابت:
المراوح الكهربائية
عجلات السيارات
الأجسام التي تدور حول نفسها
تساعد مفاهيم التسارع الخطي والتسارع الزاوي على فهم حركة الأجسام الدوارة. عندما يدور جسم بمعدل ثابت، يكون تسارعه الزاوي صفراً، مما يشير إلى أن معدل تغير سرعته الزاوية ثابت. وتلعب هذه المفاهيم دورًا حاسمًا في مجالات مثل الفيزياء والهندسة الميكانيكية.