الإزاحة الزاوية مقسمومة على الزمن تسمى. الإجابة الصحيحة هي : السرعة الزاوية.
السرعة الزاوية
الحركة الزاوية هي نوع من الحركة يحدث عندما يدور جسم حول محور ثابت. تُقاس السرعة الزاوية بالراديان في الثانية (rad/s) وهي تُمثل معدل تغير الزاوية التي يدور بها الجسم مع مرور الوقت.
القوانين الأساسية
السرعة الزاوية المتوسطة: هي نسبة الإزاحة الزاوية التي يحدثها الجسم إلى الوقت المستغرق في حدوث هذه الإزاحة. تُعطى رياضيًا بالعلاقة:
“`
ω = Δθ / Δt
“`
حيث:
ω هي السرعة الزاوية
Δθ هي الإزاحة الزاوية
Δt هو الوقت المستغرق
السرعة الزاوية اللحظية: هي مشتق الإزاحة الزاوية بالنسبة للوقت. تُعطى رياضيًا بالعلاقة:
“`
ω = dθ / dt
“`
العلاقة بين السرعة الزاوية والسرعة الخطية: يمكن حساب سرعة النقطة الموجودة على الجسم الدوار باستخدام العلاقة:
“`
v = ωr
“`
حيث:
v هي السرعة الخطية
ω هي السرعة الزاوية
r هي المسافة من النقطة إلى محور الدوران
الحركة الدائرية المنتظمة
السرعة الزاوية ثابتة: في الحركة الدائرية المنتظمة، تكون السرعة الزاوية للجسم ثابتة، أي أنها لا تتغير مع مرور الوقت. المسار الدائري: يدور الجسم في مسار دائري بنصف قطر ثابت. الاتجاه العمودي على المسار: يتجه متجه السرعة الزاوية عموديًا على مستوى دوران الجسم.
الحركة التذبذبية
الزاوية القصوى: هي أقصى زاوية يبتعد بها الجسم عن موضع التوازن. التردد الزاوي: هو عدد مرات تكرار الحركة الدورانية في الثانية. سعة الاهتزاز: هي أقصى زاوية اهتزاز للجسم عن موضع التوازن.
العزم الدوراني
تعريف العزم الدوراني: هو القوة التي تسبب دوران الجسم حول محور. العلاقة بين العزم الدوراني والسرعة الزاوية: يسبب العزم الدوراني تسارعًا زاويًا للجسم، وتُعطى العلاقة بالعلاقة:
“`
α = τ / I
“`
حيث:
α هو التسارع الزاوي
τ هو العزم الدوراني
I هو عزم القصور الذاتي
الطاقة الحركية الدورانية
طاقة الجسم الدوار: هي الطاقة المخزنة في الجسم بسبب دورانه.
صيغة طاقة الجسم الدوار:
“`
E = (1/2)Iω²
“`
علاقة الطاقة الحركية الدورانية بالعزم الزاوي: يمكن حساب طاقة الجسم الدوار أيضًا باستخدام العزم الزاوي بالعلاقة:
“`
E = (1/2)ω²I
“`
التطبيقات
تُستخدم السرعة الزاوية في العديد من التطبيقات الهندسية والفيزيائية، مثل:
محركات الدفع الصاروخي
التروس والبكرات
أجهزة القياس الزاويةية
الألعاب الدوارة
الرقص والموسيقى
تعد السرعة الزاوية مفهومًا أساسيًا في دراسة الحركة الدورانية. إنها تمثل معدل تغير الزاوية التي يدور بها الجسم مع مرور الوقت، ولها تطبيقات عديدة في مختلف المجالات.