يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران

يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران، الحركة الدورانيّة لجِسم هي حركة جسم حول محور ثابت، والحركةُ الدورانيّة لجسم صلبْ حول محور ثابت هِي حالّة خاصة للحركة الدورانية، ومن خلالِ موقع المرجع سنتعرفُ على مدى صحة عبارة يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران.

مفهوم العزم في الفيزياء

يُسمى العزم في الفيزياء بعزمِ الدورانِ أو عزم القوة الدورّانية، ويُعرّفُ على أنّه مقيّاس مدى القوّة التي تؤثرُ على جسمٍ ما لتدويرهِ حولَ محور الدوران، وينتجُ عنْ عزم الدوران أشكالٌ مُختلفة من الطاقّة، كما ويختلفُ عزم الدورانِ من جسمِ لآخر، فلكلُ جسم صلب سرعةُ دروان مُحددة ومُختلفة عن الجسم الآخر، ويُساوي عزم الدوران مقدار المركّبة العمودية للقوّة الواقعة على الجسم مع متّجه سطح محور الدوران مضروبة بأقصر مسافة بين المحور ومتّجه القوّة والتي تُسمّى بطول الذراع، ووحدة قياس عزم الدوران بالنظام المتري هي متر.نيوتن ويرمز لها (N.m).[1]

شاهد أيضًا: مقياس لمقدرة القوة على إحداث الدوران

يمكن توليد عزم دوران بأقل قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران

يوجدُ عدّة عوامل أساسيّة في توليدِ عزم الدورانِ، ومنّها البعدُ عن المحور، وشدّة القوة الضاربة، لذا ما هوَ مدى صحّة عبارة يمكن تَوليد عَزم دوران بأقلِ قوة ممكنة عند التأثير على الجسم بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران ؟

• عبارةٌ صحيحة.

ومن الأمثلةِ على الحركةِ الدورانيّة في حياتِنا اليوميّة دورانِ الأرض حول محورها، مما يؤدي لتعاقبِ الليل والنهار، وحركةُ القمّة الدوارة في مدينةِ الملاهي، وحركة العجلات والمحركات، وحركة مقود السيّارة، كُلُ ذلكَ حركة دورانيّة، وحركةُ المُفصلات المُثبتة بطرف الباب حيث تشكلُ حركة دورانيّة، وتمثلُ هِي محور الدوران.

شاهد أيضًا: تسمى المسافة العمودية من محور الدوران حتى نقطة تأثير القوة ب

كيفية قياس عزم الدوران

يُعرّف عزم الدورانِ على أنّه مدى قوة تأثير القوة المُطبقة على جسم ما لتدويرهِ حول محور الدوران، يمكنُ قياس عزم الدورانِ في الفيزياءِ منْ خلالِ تطبيقِ المُعادلّة الآتية:

• T = F * r * sinθ

حيثُ تدلُّ هذهِ الرموزُ على أنّ:

• T: عزم الدوران، ووحدةُ قياسِها: نيوتن.متر (N. m).
• F: القوّة الخطيّة المطبّقة، ووحدةُ قيّاسِها: نيوتن (N).
• r: تُعرفُ بطول ذراع القوة، وهِي المسافة من محور الدوران إلى مكان تطبيق القوّة، ووحدة قياسِها: متر (m).
• θ: الزاوية بين اتجاه تطبيق القوّة (F) وطول ذراع القوّة (R).

ويوجدُ حالاتٍ خاصّة عند تطبيقِ قانون عزم الدورانِ وهِي:

• إذا كانت θ = 0، فإنّه يُعني بأنّ اتجاهِ القوة يكونُ في نفس اتجاه r (المسافة من محور الدورانِ إلى مكان تطبيق القوة)، والقوةُ لن تسبب أيُّ دوران حول المحور، وبالتالي فإنّ قيمة عزم الدوران = صفر.
• إذا كانت θ =180، فإنّه يُعني أنّ التدافع نحو محور الدورانِ لن يؤدي إلى أيّ دروان، وبالتالي فإنّ قيمة عزم الدوران = صفر.
• إذا كانت θ = 90، فإنّه يُعني أنّ متجه القوة مُتعامد مع متجه الموضع، أيْ متجه القوة عمودي على متجه الموضع، وبالتالي فإنّ متجه القوة يُساوي عزم الدوران مضروبًا في القوة الخطيّة المطبقة، حيثُ أنّ جيب 90 يُساوي 1.

إلى هُنا نكون قد وصلنا إلى نهايةِ مقالنا يُمكن تَوليد عَزم دوران بأقَل قوة مُمكنة عند التأثير على الجسمِ بقوة عمودية وفي أقرب نقطة لمحور الدوران، حيثُ تعرفنا على عزم الدورانِ وكيفية قيّاسه في الفيزياء.